Question

【題目】小彬用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”，電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω，2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整．
（2）小彬5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)，則電路中的故障可能是（寫出一種）；排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電路中的電流為A．
（3）將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片保持表的示數(shù)不變．應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向（選填“A”或“B”）移動，記錄此時(shí)各表的示數(shù)．
（4）將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復(fù)步驟（3）．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	定值電阻Ω）	電流表示數(shù)（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)如表所示．分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成比．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小彬問老師在此實(shí)驗(yàn)中能否換用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？老師指導(dǎo)小彬分析了不能更換的原因，你認(rèn)為其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）定值電阻R1短路；0.36
（3）電壓；A
（4）反
（5）滑動變阻器最大阻值太小，無法保持電壓表示數(shù)為1.8V
【解析】解：（1）電壓表與電阻并聯(lián)，由于電源電壓為3V，所以應(yīng)選擇0～3V的量程；滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示： （2）電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)部分發(fā)生短路，或定值電阻R1短路；由乙圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.36A；（3）將5Ω電阻換成10Ω后，電壓表的示數(shù)會變大，所以應(yīng)該增大滑動變阻器的阻值，即應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向A移動，使電壓表仍為原來的示數(shù)不變；（4）電流和電阻的關(guān)系為：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；（5）當(dāng)定值電阻為50Ω時(shí)，此時(shí)滑動變阻器最大阻值為20Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知： = ，所以， = ，則定值電阻兩端最小電壓為 ×3V≈2.14V＞1.8V，由此可知無法保持定值電阻兩端電壓始終為1.8V．故答案為：（1）如圖所示；（2）定值電阻R1短路；0.36；（3）電壓；A；（4）反；（5）滑動變阻器最大阻值太小，無法保持電壓表示數(shù)為1.8V．
（1）電壓表與電阻并聯(lián)，電流表、滑動變阻器與電阻串聯(lián)，滑動變阻器要接一上一下；（2）根據(jù)電流表和電壓表有示數(shù)進(jìn)行分析具體原因；根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流值；（3）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，換接電阻后，應(yīng)保持電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)串分壓的知識判斷滑片的移動方向；（4）電流與電阻的關(guān)系：電壓一定，電流與電阻成反比；（5）根據(jù)歐姆定律求出若換用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)結(jié)合串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)即可判斷電壓表最大示數(shù)．