Question

小明用图甲所示的电路，探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，供选用的两个滑动变阻器规格分别是“1A 20Ω”、“1A 50Ω”．图乙是小明连接的部分实验电路．

（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接．要求电压表应选择合适的量程，当变阻器的滑片向左移动时，电流表示数增大．
（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置．其原因可能是______．（写出一个即可）

U/V	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（3）小明在实验中通过调节变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如下表．
a．根据表中的数据，在图丙中画出电阻R的U-I关系图象．
b．根据图象得到的实验结论是：______
c．实验中所用电阻R的阻值为______．
（4）小明实验时选用的变阻器规格是______．
（5）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约10Ω的小灯泡后，为了测量小灯泡的额定功率，对实验电路还必须进行的改动是：______．

Answer 1

解：（1）滑动变阻器已连接了上面一个接线柱，应再连接下面一个接线柱．
因为当变阻器的滑片向左移动时，电流表示数增大，所以滑动变阻器的电阻应减小，则滑动变阻器应接左边的A接线柱．
（2）闭合开关，电压表满偏，说明其电压约等于电源电压，所以可能是滑动变阻器接入电路中的阻值为零．
若电阻R断路，它两端的电压也为电源电压，所以也有可能是电阻R断路．
（3）a、描点并连线．
b、电阻不变，电流、电压图象是一条上升的直线，所以电流和电压成正比．
c、由表格中数据知，当U=0.5V时，I=0.1A．
根据I=得，R===5Ω
（4）根据表格中数据，电阻R两端的最小电压为0.5V，则滑动变阻器两端的电压应为3V-0.5V=2.5V
此时电流为0.1A，所以滑动变阻器的阻值为R′===25Ω
而“1A 20Ω”的最大阻值为20Ω，所以不可以，应选择“1A 50Ω”的滑动变阻器．
（5）将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，由于电源由两节干电池组成，总电压为3V，所以应再加一节干电池，或换用电压高于3.8V的直流电源．
图中电压表用的量程为0～3V的量程，应改为0～15V的量程．
故答案为：（1）；（2）电阻R处断路（或变阻器接入电路的阻值为零）；（3）a、； b、在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；c、5Ω；（4）1A 50Ω；（5）增加一节干电池（或换一个电压高于3.8V的学生电源），电压表改接0～15V的量程．
分析：（1）要掌握滑动变阻器的接法，需一上一下．滑动变阻器的阻值大小是由滑片与下面一个接线柱之间的距离决定的．
（2）分析电压表示数过大的原因，可能是滑动变阻器的滑片未移到最大阻值处或电阻断路．
（3）a、根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来．
b、知道当电阻不变时，电流与电压成正比．
c、根据任意一组电压和电流值计算出电阻．
（4）根据串分压的知识进行判断．总电压为3V，根据电阻两端的最小电压计算出滑动变阻器所需的最小电阻．
（5）题目中告诉了小灯泡的额定电压，要注意分析电压表的量程及电源电压．
点评：此题是探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验，要掌握电流和电压之间的关系；考查了学生按实物电路画电路图的画法，注意电路元件的连接方式及连接顺序；同时考查了有关电阻的计算及实验情况的分析．