Question

【題目】小彬用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”。電源電壓恒為3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω　2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個(gè)。

(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整。_____

(2)小彬?qū)?/span>5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)，則電路中的故障可能是__________________（寫出一種）；排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電路中的電流為____________A。

(3)將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關(guān)，為了保持_____________表的示數(shù)不變，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向____________（選填“A”或“B”）移動(dòng)，記錄此時(shí)各表的示數(shù)。

(4)將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復(fù)步驟(3).

(5)實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)如表所示。分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：______________________________________。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	定值電阻（Ω）	電流表示數(shù)（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小彬問老師在此實(shí)驗(yàn)中能否換用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？老師指導(dǎo)小彬分析了不能更換的原因。你認(rèn)為其原因是________。

(7)小彬若要使用上述的四個(gè)定值電阻完成四次實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)有器材不變的情況下，請(qǐng)你幫小彬設(shè)計(jì)可行的方案：____________________________________。

Answer 1

【答案】 定值電阻R1 短路 0.36 電壓 A 當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比 滑動(dòng)變阻器最大阻值太小，無法保持電壓表示數(shù)為1.8V 分別將5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻接入電路中，通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值，控制電阻兩端的電壓為2.5V不變，并分別記下電流表的示數(shù)，記入表格，分析得出結(jié)論

【解析】

(1)[1]根據(jù)題意知道，電壓表與電阻并聯(lián)，由于電源電壓為3V，所以，應(yīng)選擇0～3V的量程；滑動(dòng)變阻器已接了下面一個(gè)接線柱，可再接上面任意一個(gè)接線柱，電路如下圖

(2)[2]電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)部分發(fā)生短路，即定值電阻R1 短路。

[3]由乙圖知道，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.36A。

(3)[4][5]由控制變量法知道，探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)保持電阻將兩端電壓不變，當(dāng)5Ω電阻換成10Ω后，由串聯(lián)分壓知道，電壓表的示數(shù)會(huì)變大，所以，應(yīng)該增大滑動(dòng)變阻器的阻值，即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A移動(dòng)，使電壓表仍為原來的示數(shù)不變。

(5)[6]分析實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)知道，電流和電阻的關(guān)系為：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比。

(6)[7]當(dāng)定值電阻為50Ω時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω，因?yàn)?/span> ，即

定值電阻兩端最小電壓為

無法保持定值電阻兩端電壓始終為1.8V。

(7)[8]由以上計(jì)算知道，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，定值電阻兩端的電壓最小為：

所以，可分別將5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻接入電路中，通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值，控制電阻兩端的電壓為2.5V不變，并分別記下電流表的示數(shù)，記入表格，分析得出結(jié)論。