Question

在探究“通過導體的電流跟導體電阻的關(guān)系”實驗中，小亮根據(jù)實驗目的設計出實驗電路圖，并按電路圖連接實驗器材如圖1所示．

（1）請你根據(jù)實物電路連接情況畫出小亮設計的實驗電路圖．
（2）當電阻箱的示數(shù)為10Ω時，閉合開關(guān)S后，電壓表的示數(shù)為12V，電流表無示數(shù)．無論小亮怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)都無變化．經(jīng)檢查，電壓表和電流表均完好．小華提醒小亮，電路中有故障．小亮排除了電路故障后，保持電阻箱的示數(shù)為10Ω，并將滑動變阻器的滑片P移至A端，閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)為0.2A．則滑動變阻器的最大阻值為________Ω．
（3）在實驗中，當電阻箱接入電路的阻值改變后，移動滑動變阻器的滑片P，可使電阻箱兩端的電壓保持6V不變．當小亮將電阻箱的阻值由20Ω調(diào)為30Ω時，為保持電阻箱兩端電壓不變，應將滑動變阻器的滑片向________端移動．（選填“A”或“B”）
（4）當電阻箱接入電路的阻值為60Ω時，小亮發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電壓表的示數(shù)始終無法達到6V．此時小亮應采取的措施是________．（選填序號）
A．更換一塊新的電壓表
B．調(diào)節(jié)電源的輸出電壓到16V
C．用“1A　100Ω”的滑動變阻器替換原來的滑動變阻器
（5）在實驗中，當電阻箱的阻值調(diào)節(jié)為某一值時，電流表的示數(shù)如圖2所示，請在表格中填寫此時電阻箱接入電路的電阻值和電路中的電流值．

U/V	6	6	6	6	6	6
R/Ω	10	12	________	20	30	60
I/A	0.6	0.5	________	0.3	0.2	0.1

（6）請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)歸納通過導體的電流跟導體電阻的關(guān)系：在________的條件下，I=________．

Answer 1

解：（1）根據(jù)電流流向法，先畫出電源的符合，從電源的正極出發(fā)，依次串聯(lián)開關(guān)、滑動變阻器、電流表、電阻箱回到電源的負極，再把電壓表并聯(lián)在變阻箱的兩端即可，如下圖所示：

（2）當電路出現(xiàn)故障時，電壓表測電源的電壓，即電源的電壓U=12V；
當排除電路故障后、滑片移到A端時，電阻與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=U-IR=12V-0.2A×10Ω=10V，
滑動變阻器的最大阻值R_滑max===50Ω．
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，當小亮將電阻箱的阻值由20Ω調(diào)為30Ω時，電阻箱兩端分得的電壓變大；
為保持其兩端的電壓不變，應增大滑動變阻器分得的電壓，即滑片向A端移動增大接入電路的阻值．
（4）無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都低于6V，說明電源電壓不足6V，需要提高電源電壓．
（5）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.4A；
燈泡的電阻R===15Ω．
（6）由表格數(shù)據(jù)可知，電阻與通過的電流乘積不變，故可得結(jié)論：電壓一定時，I=．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）50；（3）A；（4）B；（5）15；0.4；（6）電壓一定；．
分析：（1）根據(jù)實物圖電路圖時，可以根據(jù)電流流向法，從電源的正極開始依次畫出串聯(lián)的電路元件，最后把電壓表并聯(lián)在電阻的兩端即可．
（2）電壓表有示數(shù)說明與電壓表兩接線柱串聯(lián)的電路為通路，電流表無示數(shù)說明電路斷路，此時電壓表測電源的電壓；排除電路故障后，當滑片移到A端時，電阻與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知電阻箱兩端的電壓變化，進一步根據(jù)保持其兩端的電壓6V不變進行調(diào)節(jié)滑片的移動．
（4）無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)都達不到額定電壓，說明電源電壓太低了，需要更換了．
（5）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出對應的電阻．
（6）分析表格數(shù)據(jù)可知，電阻與通過的電流乘積不變，據(jù)此得出結(jié)論．
點評：本題考查了根據(jù)實物圖畫電路圖、電路故障的判斷、電路的動態(tài)分析實驗數(shù)據(jù)的串聯(lián)，關(guān)鍵是根據(jù)電路的故障判斷電源的電壓，總體來說本題的難度較大．