Question

6．在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，所用器材如下：蓄電池（6V）、電流表、電壓表、定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω各一只）、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器（1.5A   20Ω）、導(dǎo)線若干．

（1）請你幫助小軍按圖甲所示的電路圖連接圖乙的實(shí)物電路，要求滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到右端時(shí)接入電路中的阻值最大．
（2）補(bǔ)接后小軍先將5Ω電阻接入電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)如圖丙．請讀出示數(shù)：0.4A．
（3）當(dāng)小軍將10Ω電阻換接成15Ω電阻后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，都不能使電壓表示數(shù)仍為2V，分析其原因可能是定值電阻兩端的電壓保持太低（答出一種情況即可）．
（4）小軍完成此實(shí)驗(yàn)后，想利用原有器材進(jìn)行”伏安法測電阻“的實(shí)驗(yàn)．電路連接正確后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)為6V，你認(rèn)為發(fā)生故障的原因是定值電阻斷路．
（5）排除故障后，將滑片P移到某一位置時(shí)，兩表讀數(shù)如圖丁所示，小軍計(jì)算得出所測電阻的阻值R=5Ω．你認(rèn)為這個(gè)結(jié)果可靠嗎？不可靠，理由是沒有多次測量求出平均值以減小誤差．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)接入電路中，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法連接滑動(dòng)變阻器；
（2）根據(jù)電流表的量程和分度值讀數(shù)；
（3）換接15Ω電阻時(shí)，根據(jù)串分壓的知識(shí)，電壓表的示數(shù)變大，為使電壓表的示數(shù)不變，所需滑動(dòng)變阻器的阻值更大，電壓表的示數(shù)無法達(dá)到2V，可能是滑動(dòng)變阻器的阻值太小或是定值電阻兩端的電壓保持太低或是電源電壓太高造成；
（4）定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，當(dāng)定值電阻斷路時(shí)，電壓表與電路串聯(lián)，分擔(dān)電源電壓．
（5）在測量電阻的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)通過滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流，多次測量求平均值，以減小實(shí)驗(yàn)的誤差，因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與電流和電壓無關(guān)．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)接入電路中，滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到右端時(shí)接入電路中的阻值最大，則應(yīng)連接左下接線柱；如圖：
；
（2）電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，則讀數(shù)為0.4A；
（3）換接15Ω電阻時(shí)，根據(jù)串分壓的知識(shí)，電壓表的示數(shù)變大，為使電壓表的示數(shù)不變，所需滑動(dòng)變阻器的阻值更大，電壓表的示數(shù)無法達(dá)到2V，可能是滑動(dòng)變阻器的阻值太小或是定值電阻兩端的電壓保持太低或是電源電壓太高造成；
（4）被測電阻斷路時(shí)，電壓表與電路串聯(lián)，分擔(dān)電源電壓，示數(shù)為電源電壓，電流表無示數(shù)；
（5）清除故障后，將滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，其電阻減小，整個(gè)電路的電流增大，電壓表示數(shù)將增大；
因?yàn)殡娫礊閮晒?jié)干電池串聯(lián)組成電源，由圖丙知：電壓表量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為U=1V，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為I=0.2A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω；這個(gè)結(jié)果不可靠，應(yīng)多次測量求平均值，以減小實(shí)驗(yàn)的誤差．
故答案為：（1）如圖；（2）0.4；（3）定值電阻兩端的電壓保持太低；（4）定值電阻斷路；（5）5；不可靠；沒有多次測量求出平均值以減小誤差．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了選擇連接電路圖、實(shí)驗(yàn)操作、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)等問題，是實(shí)驗(yàn)的常考問題，一定要掌握；連接電路圖時(shí)，注意電流表量程的選擇、滑動(dòng)變阻器的接法．