Question

3．下面是进行“探究欧姆定律”的实验，实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，（滑动变阻器有A：20Ω，2A和B：50Ω，1A两种）电源电压为4.5V，请回答下列问题．
（1）请在图甲中把余下部分的电路用笔画线代替导线连接好，（要求滑片向左移时，电流表示数会变小）．

（2）正确连接电路后，在闭合开关时，发现电压表有示数，电流表没有示数，发生这种故障的原因可能是定值电阻断路；（已知电流表是完好的）
（3）排除故障后，在某次测量中，把5Ω的定值电阻连入电路时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，此时电流表的示数如图乙，则流过电路中的电流为0.3A．
（4）接着把5Ω电阻换成10Ω的电阻，他应该向左（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器，使电压表的示数为1.5 V，再记下电流值．
（5）为了保证实验能够全部完成，应该选择规格为B 的滑动变阻器．（填字母A或B）
（6）丙、丁两图是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电压不变，电流随电阻变化的图象是丙（填“丙”或“丁”）．

Answer 1

分析 （1）滑片向左移动，电流表示数变小，要求滑动变阻器应与定值电阻串联，滑片接入电路的阻值应变大，滑动变阻器选择右下接线柱串联接入电路；
（2）常见的电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（3）由图示电流表确定其量程与分度值，然后读出其示数．
（4）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压不变而改变电阻阻值，根据电阻阻值的变化，原因串联电路特点分析答题．
（5）根据串联电路特点求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，然后选择滑动变阻器．
（6）电压不变时，电流与电阻成反比，分析图示图象答题．

解答 解：（1）滑片向左移时，电流表示数会变小，滑动变阻器应接右下接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，电路图如图所示：

（2）在闭合开关时，电流表没有示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路．
（3）由图示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为：0.3A．
（4）探究电流与电阻关系实验应控制电阻两端电压不变，把5Ω电阻换成10Ω的电阻，定值电阻分压变大，大于1.5V，为保持定值电阻两端电压1.5V不变，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器分压，使定值电阻两端电压减小，直到电压表示数为1.5V为止，由图示电路图可知，该向左移动滑动变阻器滑片．
（5）电源电压为4.5V，定值电阻两端电压为1.5V，则滑动变阻器两端电压为4.5V-1.5V=3V，滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍，由串联电路特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值是定值电阻阻值的两倍，电阻电阻最大阻值为20Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值应为40Ω，为了保证实验能够全部完成，应该选择规格为 B的滑动变阻器．
（6）电压不变时，电流与电阻成反比，由图示图象可知，图丙所示图象正确．
故答案为：（1）如图所示；（2）定值电阻断路；（3）0.3；（4）左；1.5；（5）B；（6）丙．

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电流表读数、实验操作、实验数据处理，是实验的常考问题，一定要掌握；探究电流与电压、电阻关系实验要采用控制变量法；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．