Question

【题目】小明用图甲所示实物电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。提供的器材有：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、 电阻箱、滑动变阻器（最大阻值模糊不清）、开关、导线若干。

(1)图甲电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确，请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；

（___________）

(2)改正连线后进行如下操作：

①将电阻箱的阻值调为，闭合开关，发现电流表示数为，可知滑动变阻器的最大阻值为_____；

②移动滑片使电压表示数为时，记录电流表示数；

③当电阻箱的阻值分别调为、时，闭合开关，重复步骤②；

④当电阻箱的阻值调为Rx时，闭合开关，滑动变阻器无论怎么调节，电压表示数始终大于，记录滑动变阻器在最大阻值时的电流表示数；

⑤利用测得的数据绘制出如图乙所示的图像。

由图乙可知，实验过程中，为_______V，滑动变阻器消耗的最大功率为________W，Rx的阻值为___________；仍使用原有器材，若使以上四个电阻值都能为实验所用，则控制不变的电压至少为_____________V；

(3)实验过程中，同组的小华将电阻箱的阻值由调为后，没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数，则此时电流表的示数可能是____________A。

Answer 1

【答案】 15 3 1.8 45 4.5 0.15

【解析】

(1)[1]从图甲可以看到，这种连线是错误的，电流没有流过电阻箱就直接回负极了，可以把电源负极与电阻箱左端的接线进行修改，改为电源负极与电阻箱的右端相连，那么电流从电源正极流出，流过开关、变阻器、电流表、电阻箱，最后回负极，电压表并联在电阻箱两端，这种连接是正确的，如下图所示。

(2)[2]从修改后的图中可看到，这是一个串联电路，滑动变阻器和电阻箱串联，这时电阻箱两端的电压是

根据串联电路电压规律可知变阻器的电压是

这时变阻器接入电路的电阻大小是

因为进行实验闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以这也是滑动变阻器的最大阻值。

[3]从图乙可以看到，电压表U0的大小是

[4]由于U0的值不变，大小是3V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分到的电压是

根据可知，当电路中的电流最大时，滑动变阻器的功率最大，从图乙可以看到，最大电流是0.6A，因此最大功率是

[5]滑动变阻器在最大阻值时的电流表示数是0.1A，由欧姆定律可得

这时滑动变阻器的电压是1.5V，根据串联电路电压规律可得电阻箱的电压是

根据欧姆定律可知电阻箱的阻值大小是

[6]如果要让4个电阻阻值都能进行实验，那么电阻箱的阻值是4个电阻阻值中最大的时，滑动变阻器连入的阻值也最大，这时电阻箱的电压是最小的不变电压，其大小是4.5V。

(3)[7]由上述可知，，根据串联电路的分压原理可知，当电阻箱的阻值是，这时滑动变阻器的阻值也是，如果把电阻箱的阻值调为，这时电路的总电阻是，根据可得，电流表的示数是