Question

17．在“探究電流跟電阻關(guān)系”的實驗中，小明設(shè)計的實驗電路圖如圖甲所示，已知電源電壓為可調(diào)式電源，實驗前先調(diào)至3V，滑動變阻器上標(biāo)有“15Ω 1A”字樣，5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一只．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，按電路圖將圖乙所示的實物電路對應(yīng)補充完整；
（2）小明先接入5Ω的定值電阻，連接完最后一根導(dǎo)線后就發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有示數(shù)，且一直不太穩(wěn)定，造成上述現(xiàn)象的原因分別是連接電路時開關(guān)未斷開、電路中接觸不良；
（3）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5V，讀出并記下此時的電流值；斷開開關(guān)再將阻值為5Ω的電阻改接成阻值為10Ω的電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，于是他下一步的操作是：將滑動變阻器的滑片向左（左/右）移動，使電壓表示數(shù)為1.5V并記下電流值：可當(dāng)他再將10Ω的電阻改接成20Ω的電阻重復(fù)上述實驗時，卻發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，電壓表的示數(shù)總不能達到1.5V，為了不至于讓前兩組數(shù)據(jù)失效，并順利測出第三組實驗數(shù)據(jù)，小明做了適當(dāng)調(diào)整完成了實驗．他進行的調(diào)整是將其它定值電阻串聯(lián)接入電路中：解決該問題后，分析實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是電壓一定時，電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）分析圖甲所示電路圖，明確各電路元件的連接方式，然后連接電路圖；
（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)該是斷開的，否則會出現(xiàn)損壞儀器的現(xiàn)象；
（3）當(dāng)將電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻阻值變大，定值電阻分壓變大，滑動變阻器分壓變小，為保證電阻兩端電壓不變，應(yīng)移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，使電阻兩端電壓減�。桓鶕�(jù)串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出，定值電阻為20Ω時，滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)該阻值分析實驗現(xiàn)象原因．

解答 解：（1）由電路圖甲可知，滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)接入電路，且用右半部分電阻線，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，根據(jù)電路圖連接實物電路圖，如圖所示：

（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)該是斷開的，連接完最后一根導(dǎo)線后發(fā)現(xiàn)兩個表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并且指針總在晃動，造成上述現(xiàn)象的原因可能是：①連接電路時開關(guān)沒有斷開；②電路中接觸不良；
（3）定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓1.5V，為保持定值電阻兩端電壓1.5V不變，由電路圖可知，應(yīng)向左移動滑動變阻器滑片，增大滑動變阻器接入電路的阻值，增大滑動變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來的值1.5V，保持電阻兩端電壓不變；
將10Ω的電阻改接成20Ω的電阻重復(fù)上述實驗時，據(jù)串聯(lián)電路特點可知，電阻變大，電阻兩端的電壓也變大，無論怎樣移動滑片，電壓表的示數(shù)總不能達到1.5V，說明滑動變阻器的最大阻值偏小，要想繼續(xù)完成實驗，可將其它定值電阻串聯(lián)接入電路中，達到分壓目的；分析實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是：在電壓一定時，電流與電阻間的關(guān)系．
故答案為：（1）如圖；（2）連接電路時開關(guān)未斷開；  電路中接觸不良；（3）左； 將其它定值電阻串聯(lián)接入電路中；（4）電壓一定時，電流與電阻成反比．

點評 題考查了連接實物電路圖、電路故障分析、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、實驗現(xiàn)象分析、分析實驗結(jié)論等問題，實驗中應(yīng)用了控制變量法；第（3）小題是本題的難點，知道實驗過程中應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、掌握串聯(lián)電路特點是正確解題的基礎(chǔ)與關(guān)鍵．