Question

20．小明用如图所示电路图连接电路，去验证“导体中的电流跟导体电阻”的关系．实验室提供了很多规格的定值电阻和滑动变阻器，小明挑了一个标有“30Ω，2A”变阻器，再分别挑选了5Ω、25Ω和50Ω的定值电阻．

（1）按图所示的电路图，在图中用笔画线把实物电路连接完整．
（2）连接好电路，闭合开关后，电流表几乎没有示数，而电压表的示数接近电源电压，请分析电路可能出现的故障是电阻R断路．
（3）电路中连接电阻为5Ω时，电压表的读数为5V，此时把测出的电流1A记录在表格中．

电阻R/Ω	5	25	50
电流I/A	1

当换下5Ω电阻，把25Ω的电阻接入电路，再次闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表读数仍然是5V时，读出电流表读数如图所示，此时电流大小为0.2A．请解释：当把25Ω的电阻替代5Ω电阻接入电路时，要把电压表的读数调到5V的原因：探究电流与电阻之间的关系时，应控制电阻两端的电压不变．
（4）由实验（3）分析可知：当分别把25Ω、50Ω的电阻接入电路进行实验前，为了更准确的测量，还必须要有一个操作，这个操作是电流表应改用小量程．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与电源、开关串联组成电路；
（2）电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，电流表无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路；
（3）根据电流表的量程和分度值读出，探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变；
（4）由（3）的分析可知电流表的示数，然后确定电流表的量程．

解答 解：（1）电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与电源、开关串联组成电路，如下图所示；

（2）闭合开关后，电流表几乎没有示数，而电压表的示数接近电源电压，说明电压表并联部分断路，即电阻R断路；
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，
探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变，则当把25Ω的电阻替代5Ω电阻接入电路时，要调节电压表的读数到5V；
（4）当分别把25Ω、50Ω的电阻接入电路进行实验前，电路中的电流不大于0.2A，为了更准确的测量，电流表必须选择小量程．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）电阻R断路；
（3）0.2；探究电流与电阻之间的关系时，应控制电阻两端的电压不变；
（4）电流表应改用小量程．

点评 本题考查了验证“导体中的电流跟导体电阻”关系的实验，涉及到实物电路图的连接和电路故障的判断、电流表的读数、实验的操作，明确控制变量法在本实验中的应用是关键．