Question

【題目】某同學利用圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系，使用的實驗器材有：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一個，開關一個，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個，規(guī)格為“20Ω 1A”的滑動變阻器一個，導線若干。

（1）該同學接錯了一根導線，請你在這根導線上打“x”，并補畫出正確的那根導線；

（______）

（2）改好實物圖后,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片移到___(“最左”或“最右”)。閉合開關后，移動滑片時發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)。則發(fā)生故障的原因可能是 ___________。

（3）正確連接電路后，先用5Ω的定值電阻進行實驗,閉合開關后移動滑片，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示；接著將5Ω的電阻換成其他阻值的定值電阻進行實驗，接下來她應

將變阻器滑片向_____端（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數(shù)為_____V．記錄電流表的示數(shù)。

（4）當小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，都無法使電壓表示數(shù)達到實驗要求的值，你認為“電壓表的示數(shù)無法達到實驗要求的值”的原因可能是（____）

A．滑動變阻器的阻值太大 B．電壓表量程選小了

C．滑動變阻器的阻值太小 D．滑動變阻器燒壞了

Answer 1

【答案】 最左 電阻短路了 左 2V C

【解析】

(1)[1]原電路中，電流表與電阻并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，電流表應與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示：

；

(2)[2]閉合開關前，應將滑動變阻器滑片P置于最大值處；即應將滑動變阻器滑片P置于最左端；

[3]閉合開關后，移動滑片時發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表無示數(shù)，則發(fā)生故障的原因可能是與電壓表并聯(lián)的電阻短路了，導致電壓表與一根導線并聯(lián)了；

(3)[4][5]圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，根據(jù)I=UR可得,電壓表示數(shù)即電阻兩端的電壓

U=IR=0.4A×5Ω=2V

因研究電流與電阻關系時，要控制電壓表示數(shù)不變，故接著將5Ω的電阻換成其他阻值的定值電阻進行實驗，每次觀察到電壓表的示數(shù)為2V時，記錄電流表的示數(shù)；且其它電阻均大于5Ω，則分得的電壓會大于2V，若要電壓表示數(shù)等于2V，就要使得R：R滑的值保持不變，因此滑動變阻器的阻值也要增大，即變阻器滑片向左端移動；

(4)[6]B．因電壓表示數(shù)不變，故B不符合題意；

ACD．用 50Ω 的電阻進行了第 5 次實驗，由于保持電阻兩點電壓為UR=2V不變，此時電流為：

則滑動變阻器需要接入的阻值為：

即此時滑動變阻器的阻值不能滿足要求，C符合題意。