Question

【题目】在探究“电流与电阻的关系”实验中，同学们利用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻进行探究，电源电压为4.5V并保持不变，实验装置如图甲所示。

（1）如图甲所示的电路中缺少一根导线，请用笔画线代替导线。将电路连接完整

（________）

（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，无论怎样是移动滑片，现象不变，原因可能是电阻R出现_____现象

（3）排除故障后。先接入15Ω的电阻，调节滑片使电压表示数为U0，记下电流表示数如乙所示为_____A，此时滑动变阻器的功率为P1；保持滑片位置不变，断开开关，用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路，闭合开关，应将滑片向_____端移动，才能使电压表示数保持U0不变；用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路，重复上面操作，调节滑片使电压表示数仍为U0，此时滑动变阻器功率为P2，那么P1_____P2

Answer 1

【答案】 断路 0.2 左 小于

【解析】

第一空．电压表与电阻并联，如下所示：

第二空．正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，无论怎样是移动滑片，现象不变，原因可能是电阻R出现断路现象，导致电压表串联在电路中；

第三空．排除故障后。先接入15Ω的电阻，调节滑片使电压表示数为U0，记下电流表示数如乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，

第四空．此时滑动变阻器的功率为P1；保持滑片位置不变，断开开关；

根据串联分压原理可知，用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路，电阻变小，其分得的电压变小；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表示数保持U0不变；

第五空．由欧姆定律，控制不变的电压为：UV＝IR＝0.2A×15Ω＝3V；

根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，

故P1＝IU滑＝0.2A×1.5V＝0.3W；

用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路，重复上面操作，调节滑片使电压表示数仍为U0，由欧姆定律，电路中的电流：

I′＝＝＝0.6A，而变阻器的电压仍为1.5V，此时滑动变阻器功率为：

P2＝UI′＝1.5V﹣0.6A＝0.9W，那么P1小于P2。