Question

1．小華用圖甲所示電路探究“通過導體的電流與電阻的關(guān)系”，所用器材如下：電壓表（0～3V，0～15V），電流表（0～0.6A，0～3A），滑動變阻器A（0～10Ω），滑動變阻器B（0～15Ω），阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻各一個，兩節(jié)新干電池（電壓為3V）、開關(guān)和導線若干）

（1）用筆劃線代替導線，將圖甲電路連接完整．（讓滑動變阻器剛好在最大值）
（2）開關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為0，原因可能是電阻短路．
（3）在AB間接5Ω電阻，移動滑片，電流表示數(shù)如圖乙所示，其值為0.3A．
（4）在AB間換接10Ω電阻，移動滑片，直到電壓表示數(shù)為1.5V，此時滑動變阻器接入電路的電阻比5Ω電阻接入電路時要大（大/�。�．
（5）為了使實驗在上述保持不變的電壓下順利進行，應選用滑動變阻器B（A/B），如萬一選擇了另一只滑動變阻器，在不添加實驗器材的情況下，順利完成實驗辦法是讓不變的電壓大于等于1.8V（辦法要具體）．

Answer 1

分析 （1）要使滑動變阻器在電路中的電阻最大，應使其接入電路中的電阻線最長；
（2）電流表有示數(shù)，則應排除斷路，電壓表示數(shù)為零，則說明電阻兩端無電壓，被短路；
（3）確定電流表的量程和分度值，讀出電流值；
（4）根據(jù)U=IR計算出電壓值；
根據(jù)串分壓知識，電阻增大后，電阻兩端的電壓會增大；
（5）電阻的阻值越大，所需滑動變阻器的阻值越大，根據(jù)電阻的最大阻值計算出滑動變阻器的值便可判斷．

解答 解：（1）要使此時滑動變阻器的阻值最大，應使此時變阻器接入電路中的電阻線最長，下面應接左邊的接線柱，如圖所示：

（2）開關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)為0，說明與電壓表并聯(lián)的電阻兩端沒有電壓，可能是電阻短路造成；
（3）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為0.3A；
（4）由（3）知，電阻兩端的電壓U=IR=0.3A×5Ω=1.5V；
換接10Ω的電阻后，電阻兩端的電壓將變大，為保持電阻兩端的電壓為1.5V不變，應增大滑動變阻器的阻值；
（5）當電阻的阻值為15Ω時，滑動變阻器兩端的電壓為U_滑=3V-1.5V=1.5V；
電路中的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{1.5V}{15Ω}$=0.1A；
則滑動變阻器的阻值為R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.1A}$=15Ω，所以應選擇B；
A的最大阻值為10Ω，根據(jù)串分壓的知識，當滑動變阻器的阻值最大時，電阻兩端的電壓為：UR=$\frac{R}{R+{R}_{滑}′}$×U=$\frac{15Ω}{10Ω+15Ω}$×3V=1.8V，所以電阻兩端的電壓最低為1.8V．
故答案為：（1）見上圖；（2）電阻短路； （3）0.3；（4）1.5V；大；（5）B；讓不變的電壓大于等于1.8V．

點評 本題是探究電流與電阻關(guān)系的實驗，考查了滑動變阻器的連接、電流表的讀數(shù)及歐姆定律在串聯(lián)電路中的應用，其中（5）是本題的難點，關(guān)鍵能分析出所需滑動變阻器的最大值及滑動變阻器阻值最大時，電阻兩端能達到的最小電壓．