Question

10．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，实验室老师给同学们准备了以下器材：“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各1个，“15Ω  1A”的滑动变阻器一个，电流表，电压表，电源，开关和导线若干．
（1）根据如图1所示的实物图，在图2虚线框内画出电路图；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左（选填“左”或“右”）端；
（3）在“探究电流与电压的关系”时，记录的电流表与电压表的示数如表所示，请在图3画出U-I图象，由此得出的实验结论是：电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

（4）连好电路闭合开关，发现电流表示数较大、电压表示数为零，则电路故障原因可能是A；
A．电阻R发生了短路  B．滑动变阻器发生了断路
C．滑动变阻器发生了短路
（5）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，先将5Ω电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数；再分别改接10Ω、15Ω、20Ω的电阻，重复上述实验．当改接20Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表的示数始终无法达到1.5V．经检查，电路连接无误，各元件均完好，请你找出一种可能的原因：滑动变阻器最大阻值过小．

Answer 1

分析 （1）根据实物图画出电路图，注意连接的顺序和方式与实物图一致；
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接各点；
（4）闭合开关，发现电流表示数较大，说明总电阻较小，电压表示数为零，说明与电压表并联的电阻可能短路；
（5）电阻两端电压达不到1.5V，可从滑动变阻器阻值大小、电源电压大小、电阻本身等方面分析原因

解答 解：（1）根据实物图画出电路图，如图所示：

（2）由图知，滑动变阻器的下面接了右边的接线柱，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于左端，使其阻值最大；
（3）根据表格中数据描点并连线，如图所示：

由图知，电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；
（4）闭合开关，发现电流表示数较大，说明总电阻较小，电压表示数为零，说明与电压表并联的电阻可能短路，故选A；
（5）无论怎样移动滑动变阻器，20Ω电阻两端的电压始终无法达到1.5V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻电阻两端的电压过大造成的；或是定值电阻的阻值过大，造成分压过大，或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的；或是电源电压太大．
故答案为：（1）见上图；（2）左；（3）见上图；电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；（4）A；（5）滑动变阻器最大阻值过小．

点评 本题是探究电流与电压、电阻的关系实验，考查了电路图的画法、变阻器的应用、图象的画法及数据分析，有一定难度．