Question

【题目】小玉同学想探究“电流与电阻的关系”，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，可供选择的定值电阻的阻值为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、40Ω和50Ω．

（1）小玉根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中有一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线 ．
（2）电路连接正确后，先用10Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，此时电流表的示数如图丙所示，断开开关，不更换或移动其他元件，仅将10Ω的定值电阻直接换成15Ω的定值电阻进行实验，然后再闭合开关．此时应将滑片P向（选填“左”或“右”）移动．
（3）小玉还想多测几组数据，但她不能选用的定值电阻的阻值为 ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）右
（3）50Ω
【解析】解：(1)由图甲知，变阻器与电阻并联，且电压表串联在电路中了，应将电压表与电阻并联，可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上，如图所示：
;
(2)电流表示数为0，电路可能断路；电压表示数接近4.5V ， 说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电阻之外的电路是完好的，则与电压表并联的定值电阻断路了；
研究电流与电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变，将10Ω电阻换成15Ω电阻后，分担的电压变大，所以应向右移动滑片增大滑动变阻器的阻止，让它分担的电压变大，从而使电阻两端的电压变小而保持不变；
(3)由图丙知，电流表的量程为00.6A ， 示数为0.4A；
电阻两端的电压为U=IR=0.4A×10Ω=4V ，
实验中,应保持定值电阻两端的电压为4V不变,变阻器的最大阻值为20Ω,电路中的电流应为I小= = =0.1A；
则允许接的最大电阻值为：R= = =40Ω，50Ω大于40Ω，所以不可以使用.
故答案为：（1）见上图；（2）右；（3）50Ω．
（1）本实验过程中，电流表、滑动变阻器和定值电阻应串联，电压表应与定值电阻并联，由此分析解答；
（2）由控制变量法，研究电流与电阻的关系，应保持定值电阻两端电压相同，改变接入电路的电阻阻值，由此根据串联电路特点和欧姆定律分析解答；
（3）定值电阻的阻值越大，所需变阻器的阻值越大，由此根据串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻最大时，变阻器需要连入电路的阻值，从而解答．