Question

【題目】小王學(xué)習(xí)小組在“探究一定電壓下，電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，老師提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源(電壓恒為4.5Ⅴ)，電流表、電壓表各一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，四個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)，兩只滑動(dòng)變阻器(規(guī)格分別為“15Ω2A”“50Ω1A”)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲。

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖乙中實(shí)物連接完整____________。

（2）小王連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)當(dāng)處于____ ，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到____端(選填“E”或“F”)。

（3）連接好電路后，小王試閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，則電路故障可能是______。

（4）小王實(shí)驗(yàn)時(shí)，在a、b間先接入5Ω的電阻，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，電流表示數(shù)如圖丙所示，記下相應(yīng)的電流值；再改接10Ω的電阻，此時(shí)滑片P應(yīng)向____(選填“E”或“F”)端移動(dòng)，直到電壓表的示數(shù)為_____Ⅴ時(shí)，記下電流表的示數(shù)。

（5）小王要在題③基礎(chǔ)上完成探究活動(dòng)，她選擇的滑動(dòng)變阻器規(guī)格應(yīng)是______ 。

Answer 1

【答案】見解析所示 斷開 F R斷路 F 1.5 50Ω1A

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)接入電路中，電流表串聯(lián)在電路中，電壓表和電阻并聯(lián)；
（2）為了保護(hù)電路，開關(guān)要斷開，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到最大值處；
（3）根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)變化情況，從短路或斷路的情況入手進(jìn)行分析；
（4）要探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，為保證電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理分析將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時(shí)滑片的移動(dòng)方向；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算變阻器的規(guī)格。

（1）滑動(dòng)變阻器一上一下連接，電壓表的量程選擇0-3V，電壓表和電阻并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，如圖所示：

（2）連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)當(dāng)處于斷開，為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到最大值F端；

（3）小王試閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電路出現(xiàn)斷路，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，說明電阻R斷路；

（4）在a、b間先接入5Ω的電阻，圖丙中電流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，電流表的示數(shù)是0.3A，電壓表的示數(shù)U=IR=0.3A×5Ω=1.5V，探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻后其電壓將增大，為使其電壓保護(hù)1.5V不變，需要增大變阻器分得電壓，故應(yīng)將滑片F端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為1.5V為止；

（5）串聯(lián)電路中電流處處相等，所以I滑=Iab，由，，當(dāng)ab間接入20Ω電阻時(shí)有：，解得：R滑=40Ω，為了完成實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇50Ω 1A的滑動(dòng)變阻器。