Question

20．某小組同學用圖甲的電路圖探究歐姆定律，實驗中他們所用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、20Ω，電源電壓為3V不變．

（1）如圖甲所示，是小華所連接的不完整實驗電路，請你用筆畫線代替導線，將缺少的導線連接好成完整電路．
（2）小華將電路接好后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表與電流表的示數(shù)太大．接下來應進行的操作是C（填寫字母代號）．
A．更換電池或電阻
B．檢查電路是否短路
C．斷開開關，移動滑動變阻器滑片至最大值位置
（3）在探究“導體中的電流跟電阻的關系”時，小華將5Ω的電阻接入電路，電壓表如圖乙所示．后把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關后，下一步的操作是：將變阻器的滑片P向右（填“左”或“右”）移動直至電壓表示數(shù)為2V． 若要完成整個實驗，選擇的滑動變阻器的最大阻值至少為10Ω．

Answer 1

分析 （1）把電流表、電阻串聯(lián)接入電路，完成電路連接．
（2）如果電路總電阻太小，則電路電流將會較大，電流表示數(shù)較大，應增大滑動變阻器接入電路的阻值，然后分析答題．
（3）探究電流與電阻的關系應控制電阻兩端電壓不變，應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最大阻值，然后選擇滑動變阻器．

解答 解：（1）把電流表與電阻串聯(lián)接入電路，實物電路圖如圖所示：

（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表與電流表的示數(shù)太大，說明電路電阻太小，可能是滑動變阻器接入電路的阻值太小造成的，應斷開開關，移動滑動變阻器滑片至最大值位置，故選C；
（3）電壓表量程為0～3V，由圖示電壓表可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為2V；
在探究“導體中的電流跟電阻的關系”時，應控制電阻兩端電壓不變，把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關后，定值電阻兩端電壓變大，為保持電阻兩端電壓不變，應增大滑動變阻器分壓應將變阻器的滑片P向右移動直至電壓表示數(shù)為2V為止． 
當定值電阻的阻值最大時，所需滑動變阻器的阻值最大，電源電壓為3V，定值電阻兩端電壓為2V，則滑動變阻器兩端電壓為3V-2V=1V，
此時電路中的電流I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A，
則滑動變阻器的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω，要完成實驗，選擇的滑動變阻器的最大阻值至少為10Ω．
故答案為：（1）見上圖；（2）C；（3）右；2；10．

點評 本題考查了連接實物電路圖、電路現(xiàn)象分析、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、電表讀數(shù)、實驗評價等問題，探究電流與電阻關系實驗要應用控制變量法，應用控制變量法是正確解題的關鍵．