Question

1．李明和小亮利用如图（甲）所示的电路探究“电流与电阻的关系”．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）李明根据图（甲）所示电路图，将图（乙）中的实验器材连接成实验电路，小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议李明改线．
①请在接错的那根线上打“×”；
②另画一根导线，使电路连接正确；
③如果不改接这根导线，对实验的影响是：不能测出待测电阻两端的电压（具体说明是什么影响）．
（2）李明将电路改接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置，保持电压表的示数为2.5V，电流表的指示如图（丙）所示，则电流表的读数是0.25 A，连接电路的电阻R的阻值是10Ω．
（3）实验中，若保证电压表的示数为2.5V不变，将定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）移动；当定值电阻为10Ω，移动滑动变阻器滑应接入电路的阻值为21Ω．

Answer 1

分析 （1）根据（甲）中电路图，顺着电流的方向连接（乙）中的实物图，电流表测干路电流，电压表测待测电阻Rx两端的电压，发现电压表的连接出现了问题；
（2）分清电压表与电流表的量程与分度值，读出指针指示的数值，然后利用公式R=$\frac{U}{I}$计算电阻．
（3）要探究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的定值电阻的阻值，同时保持两端电压一定；定值电阻变化，两端电压相应变化，要保持电阻两端电压不变，就要调节滑动变阻器的滑片，调整接入电路的阻值大小；
当定值电阻R的阻值由25Ω换成10Ω时，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值．

解答 解：
（1）根据电路图连接实物图，发现电压表测的是滑动变阻器与R_x两端的电压，显然与实验要求不符，这样不能测出待测电阻两端的电压，修改如图所示；
（2）由图知：电流表采用量程是0～0.6A，分度值是0.02A；所以电流I=0.25A；
根据欧姆定律得：R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω．
（3）定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω，因为串联电路电压与电阻成正比，所以电阻两端电压会减小；要保持电压不变，滑动变阻器的电阻需要变大，应向右移动滑片；
当定值电阻R的阻值由25Ω换成15Ω时，电路中的电流：I′=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2.5V}{15Ω}$≈0.17A，
滑动变阻器的阻值：R_滑′=$\frac{U-{U}_{R}}{I′}$=$\frac{6V-2.5V}{0.17A}$≈21Ω．
故答案为：
（1）电路连接见上图；不能测出待测电阻两端的电压；
（2）0.25；10；
（3）右；21．

点评 此题考查探究“电流与电阻的关系”的实验，本题中涉及到了电路的连接、电流表与电压表的读数、误差产生原因及分析，综合性强，必须对欧姆定律有深入的理解．