某班同学为了“探究电流与电阻的关系 .设计了如图甲所示的实验电路．在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源.电流表.电压表各一只.一个开关.阻值分别为10Ω.20Ω.25Ω的定值电阻各一个.滑动变阻器和导线若干．(1)连接电路时.应让开关处于断开状态.滑动变阻器置于A端．滑动变阻器的作用是:保护电路．(2)小强连接好电路� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．某班同学为了“探究电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路．在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器和导线若干．

（1）连接电路时，应让开关处于断开状态，滑动变阻器置于A端（填“A”或“B”）．滑动变阻器的作用是：保护电路．
（2）小强连接好电路后，闭合开关，移动滑片时，电压表的示数增大，电流表的示数减小，可能出现的错误是：电压表接到了滑动变阻器两端．
（3）小辉同学连接好电路，通电时发现电流表有示数但很小，移动滑动变阻器滑片不能改变电流和电压，则原因是：滑动变阻器都接了下接线柱．
（4）排除故障后，小华先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数后，断开开关S，她直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，接下来她应向A端（填“A”或“B”）移动滑动变阻器的滑片P继续做实验．
（5）小华完成了多组实验，利用收集到的数据，作出了如图所示的电流I随电阻R变化的关系图象，分析图象得出结论：当电压一定时，电流与电阻成反比．
（6）为了能用所选的三只定值电阻完成实验，小华所选滑动变阻器的最大阻值应不小于5Ω．

分析（1）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应置于最大值处；滑动变阻器能保护电路；
（2）连接电路后，闭合开关，发现移动滑片时，电流表示数变小而电压表示数在变大，出现这种现象的原因是电压表并联在变阻器两端；
（3）滑动变阻器的正确接法是“一上一下”；
（4）根据串分压的知识，定值电阻的阻值变大，两端电压变大，要保持其两端电压不变，应减小变阻器的阻值；
（5）分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，说明电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．
（6）根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系，由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因．

解答解：
（1）为了保护电路，连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应置于最大值A端；滑动变阻器能保护电路；
（2）连接电路后，闭合开关，发现移动滑片时，电流表示数变小而电压表示数在变大，出现这种现象的原因是电压表并联在变阻器两端；
（3）连接好电路后发现电压表与电流表均有示数，但示数很小，且无论如何移动滑动变阻器滑片，电压表与电流表示数均无明显变化．则可能存在的原因是滑动变阻器是选择的最下面的两个接线柱；
（4）由图可知，电压表所选量程为0～3V，根据指针位置可知，其示数是2.4V，
拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为2OΩ的电阻．闭合开关，电压表的示数会变大，应增大滑动变阻器的阻值，则应将变阻器滑片向右移动，使电压表的示数不变为2V；
（5）分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V，说明电压一直保持在2.5V，此时导体中的电流与电阻成反比；
（6）当改用25Ω的电阻时，电路中的电流I=0.1A；滑动变阻器的阻值为：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω．
故答案为：（1）断开、A、保护电路；（2）电压表接到了滑动变阻器两端；（3）滑动变阻器都接了下接线柱；（4）2.5；A；（5）当电压一定时，电流与电阻成反比；（6）5．

点评本题考查了连接实物电路图、实验数据处理、实验操作分析、实验操作改进等问题，实验操作分析及实验改进措施是本题的难点，要根据串联电路的分压原理认真分析，然后提出改进措施．