Question

【題目】綺妍同學(xué)為了探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)電路，她在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來了如下一些實(shí)驗(yàn)器材：電壓恒為3 V的電源，電流表、電壓表各一只，一個(gè)開關(guān)，阻值分別為5 Ω、10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值電阻各一個(gè)，滑動變阻器上標(biāo)有“20 Ω 1 A”字樣，導(dǎo)線若干。

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖乙中的實(shí)物連接完整。

（______）

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到最______端（選填“左”或“右”）。

（3）閉合開關(guān)，綺妍同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是______。

（4）故障排除后，綺妍同學(xué)先把10 Ω的電阻接入電路，移動滑變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2 V，讀出電流表示數(shù)后，斷開開關(guān)，她拆下10 Ω的電阻，改換成阻值為20 Ω的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)是______V，要完成這次實(shí)驗(yàn)，接下來她應(yīng)將變阻器滑片向______端（選填“左”或“右”）移動。

（5）綺妍同學(xué)還把5 Ω的電阻接入電路中，來探究“電流與電壓的關(guān)系”。她通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，測出通過定值電阻R的不同電流和對應(yīng)的電壓值，并記錄在下表中。老師看了表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，卻說其中有一次是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)．請你幫她分析一下，出錯(cuò)的是第______次，原因是_____________。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，綺妍同學(xué)向老師提出可以用小燈泡來代替定值電阻，進(jìn)行“電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)探究，老師指出這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作是不可行的，原因是________________。

Answer 1

【答案】 右 R開路 2.4 右 1 定值電阻兩端電壓最小為0.6V，電流為0.12A； 由于燈絲的電阻受溫度的影響

【解析】

（1）由圖甲所示電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，變阻器采用“一上一下，各用一個(gè)”的接法，電壓表與定值電阻并聯(lián)，由于電源電壓只有3V，故電壓表采用0-3V量程，電流表串聯(lián)在電路中，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，如圖所示。

（2）防止電路中電流過大而燒壞用電器，通常在閉合開關(guān)前將滑動變阻器的滑片達(dá)到最大阻值處，由圖可知，應(yīng)滑至右端；
（3）電流表指針無偏轉(zhuǎn)，電路可能存在斷路；電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，則電路故障是R開路；
（4）由圖可知，電壓表所選量程為0～3V，根據(jù)指針位置可知，其示數(shù)是2.4V，拆下阻值為10Ω的電阻改換成阻值為20Ω的電阻。閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)會變大，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，則應(yīng)將變阻器滑片向右移動，使電壓表的示數(shù)仍為2V；
（5）已知滑動變阻器（20Ω、1A）、定值電阻（5Ω）、干電池（1.5V）兩節(jié)，即電源電壓為3V，由圖可知，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，在第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動變阻器調(diào)到阻值最大處，即20Ω，因?yàn)槎ㄖ惦娮铻?/span>5Ω，其電阻之比為4:1，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知，定值電阻兩端電壓為×3V=0.6V，即出錯(cuò)的是第1次，原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V，電流為0.12A。
（6）由于燈絲的電阻受溫度的影響，要探究電流與電壓的關(guān)系，需保持電阻不變，所以不能用小燈泡做此實(shí)驗(yàn)。