Question

【題目】在研究“導(dǎo)體電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們利用了阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻和變阻器進(jìn)行了探究，變阻器規(guī)格是“10Ω 1A”，電源電壓4.5V并保持不變．
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，電流表指針如圖乙所示，對(duì)電流表的操作應(yīng)該是 ．
（3）正確連線后，閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)，無論怎樣移動(dòng)滑片電流表指針幾乎不動(dòng)，電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)且超過滿刻度，原因可能是
（4）先接入15Ω的電阻，調(diào)節(jié)滑片時(shí)電壓表示數(shù)為3V，觀察到電流表示數(shù)如圖丙所示，則電流表示數(shù)為A；用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，應(yīng)將滑片向端（選填“左”或“右”）移動(dòng)，才能使電壓表示數(shù)保持3V，并記錄下電流表示數(shù)為0.3A；用5Ω電阻代替10Ω電阻接入電路，正確操作，電流表示數(shù)為0.6A．
（5）分析三次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出電流與電阻的關(guān)系是 ．
（6）王強(qiáng)同學(xué)繼續(xù)探究：他用了30Ω的定值電阻代替原來的電阻實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片都不能滿足電壓表示數(shù)為3V，原因是；要使電壓表示數(shù)保持3V，要求變阻器的最大阻值最少為Ω．
（7）小明也進(jìn)行了如圖丁1所示實(shí)驗(yàn)，電路中有一處連線錯(cuò)誤，請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”并改正．將電路連接正確后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使定值電阻R兩端電壓為2V，電流表示數(shù)如圖丁2所示，為A，則R的阻值為Ω． 換上10Ω的電阻后，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)將變大，此時(shí)應(yīng)將滑片P向 B端移動(dòng)，使電阻兩端電壓為 ． 此實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用有和 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：將電壓表的負(fù)接線柱與電阻R的右接線柱相連，如圖3所示：

（2）調(diào)零
（3）R斷路
（4）0.2；左
（5）電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比
（6）滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小；15
（7）0.4；5；2V；保護(hù)電路；調(diào)節(jié)定值電阻的電壓
【解析】解：將電壓表的負(fù)接線柱與電阻R的右接線柱相連，如圖3所示：（2）電流表指針沒有指在零刻度線上，應(yīng)先對(duì)電流表調(diào)零；（3）電路正確連接后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，電流表無示數(shù)，但電壓表示數(shù)有示數(shù)且很大，則故障原因可能是定值電阻斷路了；（4）由圖丙，電流表的量程為0﹣0.6A，分度值0.02A，示數(shù)為0.2A；此時(shí)R兩端電壓為3V，因?yàn)閷?dǎo)體電流與電阻關(guān)系中要保持R兩端電壓不變，當(dāng)用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變大，滑動(dòng)變阻器分得的電壓變大，電阻分得的電壓減小，所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑片向左移動(dòng)，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)保持不變；（5）三次實(shí)驗(yàn)電阻分別為15Ω、10Ω、5Ω，三次通過的電流分別是0.2A、0.3A、0.6A．每次的電流與電阻和乘積相等，由此可得：電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比；（6）由圖可知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器提供的電阻過小時(shí)，變阻器兩端的電壓也變低，則定值電阻兩端的電壓變高．由題意知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為U滑=4.5V﹣3V=1.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的電流相等，所以使用30Ω的定值電阻時(shí)，則： = =，解得R滑=15Ω，即變阻器最大值最小為15Ω．（7）電壓表應(yīng)測R兩端電壓，改正如圖4所示；由圖丁2可知，電流表所用量程為0﹣0.6A，可讀出示數(shù)為0.4A；根據(jù)R= 可知，R= = =5Ω；
為了探究電流與電阻的關(guān)系，因此換上10Ω的電阻后，須調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直至電壓表示數(shù)仍為2V時(shí)為止．為了防止電路電流過大，滑動(dòng)變阻器在開關(guān)閉合之前，應(yīng)把滑片滑到最大阻值處，起到保護(hù)電路的作用；該實(shí)驗(yàn)是探究導(dǎo)體電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，要保持電阻兩端電壓不變，因此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器還有調(diào)節(jié)定值電阻的電壓的作用．
所以答案是：（1）如圖3；（2）調(diào)零；（3）R斷路；（4）0.2；左；（5）電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比；（6）滑動(dòng)變阻器的最大阻值太��；15；（7）0.4；5；2V；保護(hù)電路；調(diào)節(jié)定值電阻的電壓．