Question

13．李明和小亮利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）请根据图甲所示电路图，将图乙中的实物电路连接完整；
（2）电路连接完整后，闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置，保持电压表的示数为2.8V，电流表的指示如图丙所示，则电流表的读数是0.28A，连接电路的电阻R的阻值是10Ω．
（3）实验中，若保证电压表的示数为2.8V不变，将定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω，应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）移动，当定值电阻为15Ω，滑动变阻器应接入电路的阻值为17Ω（保留整数）

Answer 1

分析 （1）按图甲电路图，电压表测R两端电压，由此完成实物图的连接；
（2）由图丙读出电流表示数，由I=$\frac{U}{R}$计算连入电阻R的阻值；
（3）保持电压不变，根据串联电路的分压原理分析滑片的移动方向；根据串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻为15Ω时，滑动变阻器应接入电路的阻值．

解答 解：
（1）由图甲可知，电压表测R两端电压应与R并联，实验中保持电压表示数为2.8V，所以电压表应使用0-3V量程，如图所示：
；
（2）由实物图可知，电流表使用的是0-0.6A量程，分度值0.02A，由图丙可知，R两端电压2.8V时电流表示数为0.28A，
由I=$\frac{U}{R}$可得连入电阻R的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.28A}$=10Ω；
（3）将定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω，电阻减小，R分压减小，为保证电压表的示数为2.8V不变，即要增大R两端电压，根据串联电路的分压原理可知，应减小变阻器的连入阻值，即滑片向左移动；
当定值电阻R=15Ω时，电路中电流I′=I_R=$\frac{{U}_{R}}{R}$，
滑动变阻器连入阻值：
R′=$\frac{{U}_{滑}}{I′}$=$\frac{U-{U}_{R}}{\frac{{U}_{R}}{R}}$=$\frac{U-{U}_{R}}{{U}_{R}}$•R=$\frac{6V-2.8V}{2.8V}$×15Ω≈17Ω
故答案为：（1）见上图；（2）0.28；10；（3）左；17．

点评 本题是探究电流与电阻的关系的实验，考查了电路连接、电表读数、利用串联电路特点和欧姆定律计算，电表读数时要注意先明确量程和分度值，视线要与刻度面垂直．