Question

在“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上準(zhǔn)備好了以下實(shí)驗(yàn)器材：電源（電壓為4.5V）、電流表、電壓表各一個(gè)，開(kāi)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“20Ω 2A”、“50Ω　1A”），導(dǎo)線(xiàn)若干．

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫(huà)線(xiàn)將圖乙實(shí)物圖連接完整：
（2）小亮連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P．電流表示數(shù)始終為零，電壓表示數(shù)約為4.5V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是______．
（3）小亮糾正錯(cuò)誤后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電流與電壓的關(guān)系如圖所示，說(shuō)明：______．
（4）小亮在研究電阻對(duì)電流的影響時(shí)，先將定值電阻5Ω接入電路，測(cè)得電阻兩端電壓為1.5V，并記錄了電流表示數(shù)0.3A，然后將5Ω的電阻換成10Ω，閉合開(kāi)關(guān)后，下一步的操作是：向______（填左、右）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持______不變，小亮為完成用四個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器規(guī)格是______，他這樣選擇的理由是______．

Answer 1

解：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示．
（2）閉合開(kāi)關(guān)，電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路存在斷路，電壓表示數(shù)約為4.5V，說(shuō)明電壓表與電源連接相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路．
（3）由圖示圖象可知，在電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
（4）將5Ω的電阻換成10Ω，閉合開(kāi)關(guān)后，應(yīng)向右調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持電壓表示數(shù)不變；
當(dāng)20Ω的電阻接入電路時(shí)，電路電流I===0.075A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=4.5V-1.5V=3V，
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R===40Ω，則應(yīng)選規(guī)格為“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器；
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）定值電阻斷路；（3）定值電阻斷路；（4）右；電壓表示數(shù)；“50Ω 1A”；當(dāng)20Ω的電阻接入電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為40Ω．
分析：（1）分析電路圖結(jié)構(gòu)，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（2）根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（3）分析圖示圖象，根據(jù)圖象特點(diǎn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（4）探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓保持不變，更換電阻后要移到滑片，使電壓表示數(shù)保持不變；
由歐姆定律求出最大阻值的滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)的電路電流，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動(dòng)變阻器．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了連接電路圖、電路故障分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)器材的選擇等問(wèn)題，探究電流與電阻間的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變；應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是解最后一問(wèn)的關(guān)鍵．