Question

小明利用圖甲所示的電路做“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．他使用的器材有：兩節(jié)干電池，阻值為5Ω（R₁）、10Ω（R₂）、20Ω（R₃）的定值電阻、“15Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表和開關(guān)各一只，導(dǎo)線若干．

（1）根據(jù)圖甲所示的電路，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)電路．（連接過程中注意電表量程的選擇）
（2）連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)處于______狀態(tài)，開關(guān)閉合前將滑片移至最______（左或右）端．
（3）正確連接好電路后，小明首先將R₁接入電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使R₁兩端的電壓為1.5V，讀出電流表的示數(shù)．
①小明將用R₂替換R₁接入電路，接下來他應(yīng)該進(jìn)行的操作是______，讀出電流表的示數(shù)．
②小明用R₃替換R₂接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，R₃兩端的電壓始終無法達(dá)到1.5V．經(jīng)檢查，電路連接無誤，各元件均完好．請(qǐng)你幫他找出一種可能的原因______．③針對(duì)②中的問題，在只利用現(xiàn)有器材和保持R₃兩端的電壓為1.5V的前提下，怎樣改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)，再測(cè)一組數(shù)據(jù)以完成該實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)寫出你的辦法______．
（4）在正確完成該實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分析實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是______
（5）用圖甲所示的電路還可以做的實(shí)驗(yàn)有______．（舉一例）

Answer 1

解：
（1）已知電源電壓由2節(jié)干電池提供（U=3V），所以電壓表選擇0～3V量程；電路最大電流為I==0.6A，所以電流表選擇0～0.6A量程；滑動(dòng)變阻器選擇左上角的接線柱與電阻串聯(lián)．電路連接如下：
（2）連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，開關(guān)閉合前將滑片移至最左端．
（3）①用R₂替換R₁接入電路，接下來他應(yīng)該進(jìn)行的操作是：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使R₂兩端的電壓為1.5V．
②用R₃替換R₂接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，R₃兩端的電壓始終無法達(dá)到1.5V，可能是滑動(dòng)變阻器最大阻值太小，滑動(dòng)變阻器分壓太小，使電阻R₃兩端的電壓過大造成的；或是由于控制的定值電阻兩端的電壓太小造成的；或是電源電壓太大．
③在不改變電路和器材的前提下，針對(duì)②中的問題，怎樣改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)寫出你的辦法：適當(dāng)提高定值電阻兩端的電壓，如：保持定值電阻兩端的電壓為2V不變．
（4）在正確完成該實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分析實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比．
（5）已知題目中有電流表和電壓表，所以利用現(xiàn)有器材和電路，可以測(cè)量電阻的阻值（R=），測(cè)量電阻消耗的功率（P=UI）以及探究電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：
（1）實(shí)物連接如下：
；
（2）斷開；左；
（3）①移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使R₂兩端的電壓為1.5V；
②滑動(dòng)變阻器最大阻值過小；
③保持定值電阻兩端的電壓為2V不變；
（4）在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比；
（5）探究電流與電壓的關(guān)系．
分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物圖，連接電路時(shí)要注意：滑動(dòng)變阻器的接法，電表量程的選擇、正負(fù)接線柱不要接反．
（2）在連接電路過程中，為保護(hù)電路，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)；閉合開關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器滑片要位于最大阻值處．
（3）①實(shí)驗(yàn)中要保證電阻兩端電壓不變，更換電阻后，要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，使電壓表示數(shù)保持不變；
②電阻兩端電壓達(dá)不到1.5V，可從滑動(dòng)變阻器阻值大小、電源電壓大小、電阻本身等方面分析原因；
③在不改變實(shí)驗(yàn)器材的前提下，可適當(dāng)提高電阻兩端的電壓，以便達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br/>（4）在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其阻值成反比．
（5）從已有測(cè)量?jī)x表和輔助器材考慮．
點(diǎn)評(píng)：1、本題考查了連接實(shí)物電路圖、滑動(dòng)變阻器的連接、實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析等問題；
2、先分析清楚實(shí)驗(yàn)的原理圖，再連接實(shí)物電路圖；
3、連接實(shí)物圖時(shí)應(yīng)注意：①電壓表、電流表的正負(fù)極不要接反．②注意電壓表、電流表的量程不要接錯(cuò)．③滑動(dòng)變阻器的分壓與限流接法，滑片移動(dòng)時(shí)阻值的變化應(yīng)符合題意要求．④作圖要美觀，連線不要交叉．