Question

5．如圖所示電路中，電源電壓為4.5V，滑動變阻器的規(guī)格為“30Ω 1A”．
（1）小麗想用該電路研究“電流與電阻的關(guān)系”，請幫她把電路連接完整；
（2）以下是小麗的一些操作步驟：
①將阻值為10Ω的定值電阻R₁接入電路，將滑動變阻器阻值調(diào)到最大處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電壓表示數(shù)為2.0V時，讀出電流表示數(shù)并記錄；
②斷開開關(guān)，拆下R₁，接上阻值為20Ω的定值電阻R₂，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為2.0V，讀出電流表示數(shù)并記錄；
③斷開開關(guān)，拆下R₂，接上阻值為30Ω的定值電阻R₃，重復②的操作．此時小麗發(fā)現(xiàn)無論如何移動滑動變阻器的滑片都無法使定值電阻兩端電壓達到2.0V，經(jīng)檢查電路完好，為順利完成實驗，請寫出兩種可行的措施增大滑動變阻器的最大阻值或降低電源電壓．

Answer 1

分析 （1）研究電流與電阻的關(guān)系時，要控制電阻兩端電壓不變，改變導體電阻；
（2）①探究電流與電阻的關(guān)系實驗中，閉合開關(guān)前，要將滑動變阻器滑片移至阻值最大位置處．
③無論如何移動滑動變阻器的滑片都無法使定值電阻兩端電壓達到2.0V，根據(jù)串聯(lián)分壓分析．

解答 解：
（1）導體中電流與導體兩端電壓和導體的電阻有關(guān)，實驗中要控制電阻兩端電壓不變，所以電壓表應與R_x并聯(lián)，由此補畫電路如圖所示：
；
（2）①為保護電路，閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處；
③當接上阻值為30Ω的定值電阻R₃，為了保證兩端R_x電壓不變，根據(jù)串聯(lián)分壓，$\frac{{U}_{x}}{U-{U}_{x}}$=$\frac{{R}_{x}}{{R}_{滑}}$，由已知條件有：
$\frac{2.0V}{4.5V-2.0V}$=$\frac{30Ω}{{R}_{滑}}$，
解得：R_x=37.5Ω，
滑動變阻器的規(guī)格為“30Ω 1A”，所以無論如何移動滑動變阻器的滑片都無法使定值電阻兩端電壓達到2.0V．原因是滑動變阻器分壓較小，或電源電壓較大，因此可更換最大阻值較大的滑動變阻器或降低電源電壓或增大設定的電壓值．
故答案為：（1）見上圖；（2）①將滑動變阻器阻值調(diào)到最大處；③增大滑動變阻器的最大阻值或降低電源電壓．

點評 本題是探究電流與電阻關(guān)系的實驗題，考查了連接實物電路圖、實驗操作等問題，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握．