Question

张明利用下图所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验．他使用的器材有：两节新干电池，三个定值电阻：R₁=5Ω、R₂=10Ω、R₃=20Ω，标有“15Ω　1A”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只，导线若干．
（1）电路中滑动变阻器的作用是______（答出一条即可）．
（2）正确连接好电路后，小明首先将R₁接入电路，移动滑动变阻器滑片使R₁两端的电压为1.5V，读出电流表的示数．
①小明将用R₂替换R₁接入电路，接下来他应该进行的操作是______，读出电流表的示数
②小明用R₃替换R₂接入电路进行实验，发现无论怎样移动滑动变阻器，R₃两端的电压始终无法达到1.5V．经查，电路连接无误，各元件均完好．请找出一种可能的原因______．
③在不改变电路和器材的前提下，针对②中的问题，怎样改进该实验，请写出你的办法______．

Answer 1

解：（1）在本实验中滑动变阻器的作用是：
基本作用：保护电路；
主要作用：通过调整滑动变阻器，控制电阻两端的电压不变；
（3）①用R₂替换R₁接入电路，接下来他应该进行的操作是：移动滑动变阻器滑片使R₂两端的电压为1.5V．
②用R₃替换R₂接入电路进行实验，发现无论怎样移动滑动变阻器，R₃两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R₃两端的电压过大造成的；或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的．
故答案为：（1）通过调整滑动变阻器，控制电阻两端的电压不变；（2）①移动滑动变阻器滑片使R₂两端的电压为1.5V；②滑动变阻器最大阻值过小（或控制的定值电阻两端的电压过小）；③换用最大阻值更大的滑动变阻器（或适当提高定值电阻两端的电压）．
分析：（1）探究电流和电阻的关系，要控制电阻两端电压不变，滑动变阻器在电路中的作用有：保护电路，控制电阻两端电压不变．
（2）①实验中要保证电阻两端电压不变，更换电阻后，要移动滑动变阻器滑片位置，使电压表示数保持不变；
②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；
③在不改变实验器材的前提下，可适当提高电阻两端的电压，以便达到实验目的．
点评：1、本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器的作用、实验操作与实验现象分析等问题；
2、先分析清楚实验的原理图，再连接实物电路图；
3、连接实物图时应注意：①电压表、电流表的正负极不要接反．②注意电压表、电流表的量程不要接错．③滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求．④作图要美观，连线不要交叉．