Question

18．小明同学在做“探究电流与电压关系”的实验时，准备了以下器材：两节新干电池，电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω  2A）、定值电阻、开关各一个，导线若干．

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.1	0.2		0.4	0.5	0.6

（1）用笔画线代替导线，将如图甲所示实物图连接完整．
（2）连接完电路．闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于B（选填“A”或“B”）端．
（3）接着，小明闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是电阻断路．
（4）排除故障后，小明继续实验，测出定值电阻两端的不同电压和对应的电流值如表所示，第3组实验时电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.3A．
（5）老师看了一眼表格，指出其中有一组数据是拼凑的，则这组数据是第1组，原因是所需变阻器的阻值大于其最大阻值．小明之所以能够拼凑数据，是因为他通过其他组实验数据，求出了定值电阻的阻值为5Ω．

Answer 1

分析 （1）电流表应与灯泡串联，根据灯泡电阻和电源电压确定其量程；变阻器注意要一上一下选择接线柱；
（2）闭合开关前，变阻器的滑片应置于最大阻值处；
（3）电流表无示数，则电路断路，电压表指针明显偏转，则与电压表并联的电阻断路；
（4）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；
（5）计算当电阻两端电压最小时所需滑动变阻器的阻值，与变阻器的最大阻值比较得出结论．

解答 解：（1）两节干电池的电压为3V，所以电压表应选择0～3V的量程，如图所示：

（2）闭合开关前，变阻器的滑片应置于最大阻值处，即移到图中的B端；
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路断路．电压表示数接近电源电压，说明电压表并联部分断路，则电路故障的原因可能是电阻断路．
（4）由表格中数据知，电流表的量程为0～0.6A，所以示数为0.3A；
（5）由表格中任一组数据可求出定值电阻的阻值，由第一组数据知，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
当定值电阻两端的电压为0.5V时，变阻器两端的电压为：3V-0.5V=2.5V，所以变阻器的阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω＞20Ω，所以利用此滑动变阻器不能完成此组数据．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）电阻断路；（4）0.3；（5）1；所需变阻器的阻值大于其最大阻值；5．

点评 会正确连接实物电路，知道电流表、变阻器的连接方法，会判断电路的故障，尤其是能根据所提供的实验装置来设计相应的实验，是解答本题的关键．