Question

13．李明和小亮利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”，已知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)用到的電阻R的阻值分別為10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲所示電路圖，將圖乙中的實(shí)物電路連接完整；
（2）電路連接完整后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片到某位置，保持電壓表的示數(shù)為2.8V，電流表的指示如圖丙所示，則電流表的讀數(shù)是0.28A，連接電路的電阻R的阻值是10Ω．
（3）實(shí)驗(yàn)中，若保證電壓表的示數(shù)為2.8V不變，將定值電阻R的阻值由25Ω更換為15Ω，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)定值電阻為15Ω，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接入電路的阻值為17Ω（保留整數(shù)）

Answer 1

分析 （1）按圖甲電路圖，電壓表測(cè)R兩端電壓，由此完成實(shí)物圖的連接；
（2）由圖丙讀出電流表示數(shù)，由I=$\frac{U}{R}$計(jì)算連入電阻R的阻值；
（3）保持電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理分析滑片的移動(dòng)方向；根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算定值電阻為15Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接入電路的阻值．

解答 解：
（1）由圖甲可知，電壓表測(cè)R兩端電壓應(yīng)與R并聯(lián)，實(shí)驗(yàn)中保持電壓表示數(shù)為2.8V，所以電壓表應(yīng)使用0-3V量程，如圖所示：
；
（2）由實(shí)物圖可知，電流表使用的是0-0.6A量程，分度值0.02A，由圖丙可知，R兩端電壓2.8V時(shí)電流表示數(shù)為0.28A，
由I=$\frac{U}{R}$可得連入電阻R的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.28A}$=10Ω；
（3）將定值電阻R的阻值由25Ω更換為15Ω，電阻減小，R分壓減小，為保證電壓表的示數(shù)為2.8V不變，即要增大R兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，應(yīng)減小變阻器的連入阻值，即滑片向左移動(dòng)；
當(dāng)定值電阻R=15Ω時(shí)，電路中電流I′=I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$，
滑動(dòng)變阻器連入阻值：
R′=$\frac{{U}_{滑}}{I′}$=$\frac{U-{U}_{R}}{\frac{{U}_{R}}{R}}$=$\frac{U-{U}_{R}}{{U}_{R}}$•R=$\frac{6V-2.8V}{2.8V}$×15Ω≈17Ω
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）0.28；10；（3）左；17．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、電表讀數(shù)、利用串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算，電表讀數(shù)時(shí)要注意先明確量程和分度值，視線要與刻度面垂直．