Question

3．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小刚设计的实验电路图如图所示：

实验 次数	电压U=2V
	电阻R/Ω	电流I/A
1	5	0.4
2	10	0.2
3	20	0.1

（1）小刚闭合开关后，发现指针总在晃动，造成上述现象的原因是某处连线接触不良．
（2）当开关S闭合后，电压表的读数是2V，电流表的读数是0.4A．现将阻值为10Ω的电阻R换成阻值为20Ω的电阻接入电路来研究，则下一步应进行的操作是把滑动变阻器向右（选填“左”或“右”）移动到电压表示数为2V为止．
（3）该实验中，某同学测得的一组数据如表．此次实验中滑动变阻器的作用是保护电路，控制电阻两端的电压不变．若本实验中电源电压6V保持不变，有“15Ω 1.5A”、“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的可用供选择，为了能使实验顺利进行，该选择的滑动变阻器是50Ω 0.5A．

Answer 1

分析 （1）连完最后一根导线两个表的指针都偏转说明电路闭合，原因是开关闭合；两表指针总是在晃动说明电路不稳，原因是某处连线接触不良；
（2）要探究电流与电阻关系时，应控制电阻两端的电压不变，改变电阻的大小，观察电流的变化，滑动变阻器的主要作用时保持定值电阻两端的电压不变．
（3）探究电流约电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，根据串分压的知识，电阻的阻值越大，所需变阻器的阻值越大，根据串联电路特点及欧姆定律通过计算，确定变阻器的规格．

解答 解：
（1）连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转，并且指针总在晃动，造成上述现象的原因分别是开关闭合，某处连线接触不良；
（2）当开关S闭合后，电压表的读数是2V，电流表的读数是0.4A．说明控制定值电阻两端的电压为2V不变．
改变定值电阻时，通过移动滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端的电压2V不变．现将阻值为10Ω的电阻R换成阻值为20Ω，根据串分压的知识，电压表的示数会变大，此时应增大变阻器的阻值，调节滑动变阻器的滑片向右移，使电压表的读数为2V；
（3）实验中，滑动变阻器的作用是保护电路，并控制电阻两端的电压不变；
由表格中数据知，当电阻为20Ω时，所需变阻器的阻值最大，则R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.1A}$=40Ω，应该选择“50Ω 0.5A”的变阻器．
故答案为：（1）某处连线接触不良；（2）右；（3）保护电路，控制电阻两端的电压不变；（4）50Ω 0.5A．

点评 本题考查了“探究电流跟电阻关系”实验，应用了控制变量法，利用好串联电路用电器两端电压与其阻值成正比关系是确定滑动变阻器滑片移动方向和选择定值电阻规格的基础，有一定的难度．