Question

在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，实验台上准备好了以下实验器材：电源（电压为4.5V）、电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω  1A”），导线若干．

（1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整：
（2）小亮连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P．电流表示数始终为零，电压表示数约为4.5V，则电路中出现的故障可能是　             　．
（3）小亮纠正错误后，继续进行实验，电流与电压的关系如图所示，说明：　                       　．
（4）小亮在研究电阻对电流的影响时，先将定值电阻5Ω接入电路，测得电阻两端电压为1.5V，并记录了电流表示数0.3A，然后将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：向　  　（填左、右）调节滑动变阻器的滑片，保持　     　不变，小亮为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是　          　，他这样选择的理由是　                                          　．

Answer 1

（1）电路图如图所示；

（2）定值电阻断路；
（3）定值电阻断路；
（4）右；电压表示数；“50Ω  1A”；当20Ω的电阻接入电路时，滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω．

试题分析：（1）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．
（2）闭合开关，电流表示数为零，说明电路存在断路，电压表示数约为4.5V，说明电压表与电源连接相连，电压表并联电路之外不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路．
（3）由图示图象可知，在电阻一定时，电流与电压成正比．
（4）将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关后，应向右调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变；
当20Ω的电阻接入电路时，电路电流I===0.075A，此时滑动变阻器两端电压U_滑=U﹣U_R=4.5V﹣1.5V=3V，
滑动变阻器接入电路的阻值R===40Ω，则应选规格为“50Ω  1A”的滑动变阻器；
点评：本题考查了连接电路图、电路故障分析、处理实验数据、实验器材的选择等问题，探究电流与电阻间的关系，应控制电阻两端电压不变；应用串联电路特点及欧姆定律是解最后一问的关键