Question

4．小亮利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”．已知電源電壓恒定為6V，滑動變阻器的規(guī)格為“1A 25Ω”，三個定值電阻R分別為5Ω、10Ω、20Ω，小亮首先接入5Ω的定值電阻．

（1）小亮根據(jù)圖甲所示電路圖，將圖乙中的實驗器材連接成實驗電路．在檢查電路時，小亮發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯了，請在連接錯的那根線上打“×”，并另畫一根導(dǎo)線，使電路連接正確．
（2）小亮將電路改接正確后，閉合開關(guān)，忽然發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，小亮迅速斷開開關(guān)，仔細(xì)觀察了電路，很快排出了故障．小亮的做法是把滑動變阻器的滑片置于阻值最大處．
（3）故障排除后，繼續(xù)進(jìn)行實驗，將測得的兩組數(shù)據(jù)填入右表中．分析表中數(shù)據(jù)可知：實驗時定值電阻R兩端的電壓應(yīng)保持在2V；實驗過程中，小亮將定值電阻R的阻值由5Ω更換成10Ω，為了保持電壓表示數(shù)不變，他應(yīng)將滑動變阻器的滑片向右（選填“左”或“右”）移動．

試驗次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.4	0.2

（4）小亮在進(jìn)行第三次測量時，怎么也不能完成最后一組實驗數(shù)據(jù)的測量，原因是滑動變阻器最大阻值太�。�

Answer 1

分析 （1）電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻兩端，分析圖示電路圖答題．
（2）為保護(hù)電路安全，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于阻值最大處．
（3）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用U=IR求出電阻兩端電壓；根據(jù)串聯(lián)電路特點確定滑片的移動方向．
（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點求出滑動變阻器接入電路的最小阻值，然后答題．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，電壓表測定值電阻與滑動變阻器的串聯(lián)總電壓，電壓表連接錯誤，電壓表應(yīng)測定值電阻兩端電壓，電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻兩端，電路圖如圖所示：

（2）為保護(hù)電路安全，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于阻值最大處，由圖示電流表可知，閉合開關(guān)后電流表指針超出量程，電路電流太大，可能是由于閉合開關(guān)前滑片沒有置于阻值最大處造成的，應(yīng)把滑片置于阻值最大處．
（3）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電阻兩端電壓：U=IR=0.4A×5Ω=2V，將定值電阻R的阻值由5Ω更換成10Ω，為了保持電壓表示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動變阻器分壓，增大滑動變阻器接入電路的阻值，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向右移動．
（4）電源電壓為6V，定值電阻兩端電壓為2V，則滑動變阻器兩端電壓為6V-2V=4V，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為定值電阻阻值的2倍，定值電阻阻值為20Ω時，為完成實驗，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為40Ω，當(dāng)滑動變阻器最大阻值為25Ω，所以不能完成實驗．
故答案為：（1）如圖所示；（2）把滑動變阻器的滑片置于阻值最大處；（3）2；右；（4）滑動變阻器最大阻值太小．

點評 本題考查了修改電路圖、實驗現(xiàn)象分析、實驗操作等問題，探究電流與電阻關(guān)系實驗，應(yīng)采用控制變量法，知道實驗原理、實驗注意事項，應(yīng)用控制變量法、串聯(lián)電路特點可以分析答題．