Question

【题目】在研究“导体电流与电阻关系”的实验中，同学们利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究，变阻器规格是“10Ω 1A”，电源电压4.5V并保持不变．
（1）用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整．
（2）闭合开关前，电流表指针如图乙所示，对电流表的操作应该是 ．
（3）正确连线后，闭合开关时发现，无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，原因可能是
（4）先接入15Ω的电阻，调节滑片时电压表示数为3V，观察到电流表示数如图丙所示，则电流表示数为A；用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路，应将滑片向端（选填“左”或“右”）移动，才能使电压表示数保持3V，并记录下电流表示数为0.3A；用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路，正确操作，电流表示数为0.6A．
（5）分析三次的实验数据，可得出电流与电阻的关系是 ．
（6）王强同学继续探究：他用了30Ω的定值电阻代替原来的电阻实验，发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为3V，原因是；要使电压表示数保持3V，要求变阻器的最大阻值最少为Ω．
（7）小明也进行了如图丁1所示实验，电路中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正．将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V，电流表示数如图丁2所示，为A，则R的阻值为Ω． 换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将变大，此时应将滑片P向 B端移动，使电阻两端电压为 ． 此实验中，滑动变阻器的作用有和 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：将电压表的负接线柱与电阻R的右接线柱相连，如图3所示：

（2）调零
（3）R断路
（4）0.2；左
（5）电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比
（6）滑动变阻器的最大阻值太小；15
（7）0.4；5；2V；保护电路；调节定值电阻的电压
【解析】解：将电压表的负接线柱与电阻R的右接线柱相连，如图3所示：（2）电流表指针没有指在零刻度线上，应先对电流表调零；（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片P，电流表无示数，但电压表示数有示数且很大，则故障原因可能是定值电阻断路了；（4）由图丙，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值0.02A，示数为0.2A；此时R两端电压为3V，因为导体电流与电阻关系中要保持R两端电压不变，当用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路，总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中电流变大，滑动变阻器分得的电压变大，电阻分得的电压减小，所以应调节滑片向左移动，减小滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数保持不变；（5）三次实验电阻分别为15Ω、10Ω、5Ω，三次通过的电流分别是0.2A、0.3A、0.6A．每次的电流与电阻和乘积相等，由此可得：电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比；（6）由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，根据串联电路特点，当滑动变阻器提供的电阻过小时，变阻器两端的电压也变低，则定值电阻两端的电压变高．由题意知，滑动变阻器两端的电压应为U滑=4.5V﹣3V=1.5V，根据串联电路的电流相等，所以使用30Ω的定值电阻时，则： = =，解得R滑=15Ω，即变阻器最大值最小为15Ω．（7）电压表应测R两端电压，改正如图4所示；由图丁2可知，电流表所用量程为0﹣0.6A，可读出示数为0.4A；根据R= 可知，R= = =5Ω；
为了探究电流与电阻的关系，因此换上10Ω的电阻后，须调节滑动变阻器，直至电压表示数仍为2V时为止．为了防止电路电流过大，滑动变阻器在开关闭合之前，应把滑片滑到最大阻值处，起到保护电路的作用；该实验是探究导体电流与导体电阻的关系，要保持电阻两端电压不变，因此实验中滑动变阻器还有调节定值电阻的电压的作用．
所以答案是：（1）如图3；（2）调零；（3）R断路；（4）0.2；左；（5）电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比；（6）滑动变阻器的最大阻值太小；15；（7）0.4；5；2V；保护电路；调节定值电阻的电压．