Question

2．小楊在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源（電壓恒為4.5伏），電流表、電壓表各一只，開關(guān)一個(gè)，三個(gè)定值電阻（5歐、10歐、15歐），待選滑動(dòng)變阻器兩只（一只“20Ω 2A”、另一只“50Ω 1A”），導(dǎo)線若干．

（1）他按右邊實(shí)物圖連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程．他操作中的錯(cuò)誤的是閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值．
（2）請(qǐng)正確讀出圖2中電流表的讀數(shù)0.24A．
（3）在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，他將5歐的電阻連入電路中，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5伏，記下電流值；當(dāng)改接10歐、15歐的電阻時(shí)，他接下來的操作是應(yīng)向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表保持1.5V不變，然后記錄電流值，實(shí)驗(yàn)記錄如下表．分析數(shù)據(jù)可知，他實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的變阻器規(guī)格是50Ω1A．．

電阻	5	10	15
電流（A）	0.3	0.15	0.1

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（2）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流值．
（3）探究電流與電阻關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，根據(jù)阻值變化及串聯(lián)電路特點(diǎn)，根據(jù)電路圖判斷滑片的移動(dòng)方向．
（4）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)該阻值選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格．

解答 解：（1）閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值，閉合開關(guān)后，
滑動(dòng)變阻器分壓較小，電阻兩端電壓較大，大于電壓表量程，
因此閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程．
（2）由圖知電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.24A；
（3）分別用10Ω、15Ω的電阻替換5Ω電阻時(shí)，電阻阻值變大，滑動(dòng)變阻器阻值不變，
電阻分壓變大，為保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)減小電阻的分壓，增大滑動(dòng)變阻器的電壓，
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)該變大，由電路圖可知，應(yīng)向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片．
（4）由題意知，電阻兩端電壓U_R=1.5V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=4.5V-1.5V=3V，
因?yàn)镮=$\frac{U}{R}$，所以當(dāng)電路電流I=0.1A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω＞20Ω，
因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選規(guī)格為“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器．
故答案為：（1）閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值；（2）0.24A；（3）應(yīng)向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表保持1.5V不變；50Ω 1 A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)器材的選擇，是實(shí)驗(yàn)的常考問題，一定要掌握；分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確作出電路圖的前提與關(guān)鍵．