Question

2．小強(qiáng)利用如圖甲所示的電路，實(shí)驗(yàn)探究“電流跟電阻的關(guān)系”．他選的實(shí)驗(yàn)器材：電源（電壓恒為6V），電流表、電壓表各一只，一個(gè)開關(guān)，三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），一只滑動(dòng)變阻器（20Ω1A），導(dǎo)線若干．

（1）小強(qiáng)所連接的電路如圖甲所示，若直接按此圖操作可能會(huì)帶來的后果是電壓表燒壞．
（2）正確連接后多次改變R的阻值做實(shí)驗(yàn)，并在老師的幫助下，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的電流I隨電阻$\frac{1}{R}$變化的圖象，由圖象可得結(jié)論：電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
（3）在上述實(shí)驗(yàn)中，小強(qiáng)先用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接著斷開開關(guān)將電阻改成10Ω，閉合開關(guān)后，應(yīng)向A （選填“A”或“B”）端移動(dòng)變阻器滑片P，直到電壓表的示數(shù)為2 V為止，讀出電流表的示數(shù)．
（4）當(dāng)小強(qiáng)改用15Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，都無法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值．你認(rèn)為“電壓表的示數(shù)無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值”的原因可能是：滑動(dòng)變阻器最大阻值太�。�
（5）為了使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，且不變更現(xiàn)有器材，在開始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)你將給小強(qiáng)提出的合理意見是控制電壓表示數(shù)為3V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表的連接方式分析；
（2）根據(jù)圖象分析；
（3）根據(jù)圖象確定實(shí)驗(yàn)中電阻兩端的電壓；當(dāng)電阻的阻值變大時(shí)，根據(jù)串分壓的知識(shí)，電壓表的示數(shù)變大，要使電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓、電流規(guī)律結(jié)合歐姆定律計(jì)算出電阻為15Ω時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值，與滑動(dòng)變阻器的最大阻值比較得出．
（5）通過減小電壓表示數(shù)可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的．

解答 解：（1）由圖可知，電壓表測(cè)量的是電源電壓，而電壓恒為6V，電壓表量程為0-3V，故電壓表會(huì)燒壞；
（2）由圖象可知，電流越大時(shí)，電阻$\frac{1}{R}$的數(shù)值越大，故電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（3）用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，將電阻改成10Ω，此時(shí)電阻兩端的電壓會(huì)增大，為保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值，將滑片向A端滑動(dòng)；
由圖象知，電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
（4）無法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值，可能由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小，把滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器分得的電壓還是較小，不能使電阻兩端達(dá)到要求的值；
（5）由于滑動(dòng)變阻器不能調(diào)節(jié)到電壓，所以可以通過減小電壓表的方法來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的目的．
故答案為：（1）電壓表燒壞；（2）電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（3）A；2；（4）滑動(dòng)變阻器最大阻值太�。唬�5）控制電壓表示數(shù)為3V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)操作分析、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷和分析圖象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷是本題的難點(diǎn)，要根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理認(rèn)真分析方可解決．