Question

20．小明用如圖所示電路圖連接電路，去驗證“導體中的電流跟導體電阻”的關(guān)系．實驗室提供了很多規(guī)格的定值電阻和滑動變阻器，小明挑了一個標有“30Ω，2A”變阻器，再分別挑選了5Ω、25Ω和50Ω的定值電阻．

（1）按圖所示的電路圖，在圖中用筆畫線把實物電路連接完整．
（2）連接好電路，閉合開關(guān)后，電流表幾乎沒有示數(shù)，而電壓表的示數(shù)接近電源電壓，請分析電路可能出現(xiàn)的故障是電阻R斷路．
（3）電路中連接電阻為5Ω時，電壓表的讀數(shù)為5V，此時把測出的電流1A記錄在表格中．

電阻R/Ω	5	25	50
電流I/A	1

當換下5Ω電阻，把25Ω的電阻接入電路，再次閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表讀數(shù)仍然是5V時，讀出電流表讀數(shù)如圖所示，此時電流大小為0.2A．請解釋：當把25Ω的電阻替代5Ω電阻接入電路時，要把電壓表的讀數(shù)調(diào)到5V的原因：探究電流與電阻之間的關(guān)系時，應控制電阻兩端的電壓不變．
（4）由實驗（3）分析可知：當分別把25Ω、50Ω的電阻接入電路進行實驗前，為了更準確的測量，還必須要有一個操作，這個操作是電流表應改用小量程．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，然后與電源、開關(guān)串聯(lián)組成電路；
（2）電壓表有示數(shù)說明電壓表與電源之間是通路，電流表無示數(shù)說明電路斷路，即電壓表并聯(lián)部分斷路；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出，探究電流與電阻之間的關(guān)系時應控制電阻兩端的電壓不變；
（4）由（3）的分析可知電流表的示數(shù)，然后確定電流表的量程．

解答 解：（1）電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，然后與電源、開關(guān)串聯(lián)組成電路，如下圖所示；

（2）閉合開關(guān)后，電流表幾乎沒有示數(shù)，而電壓表的示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表并聯(lián)部分斷路，即電阻R斷路；
（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，
探究電流與電阻之間的關(guān)系時應控制電阻兩端的電壓不變，則當把25Ω的電阻替代5Ω電阻接入電路時，要調(diào)節(jié)電壓表的讀數(shù)到5V；
（4）當分別把25Ω、50Ω的電阻接入電路進行實驗前，電路中的電流不大于0.2A，為了更準確的測量，電流表必須選擇小量程．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）電阻R斷路；
（3）0.2；探究電流與電阻之間的關(guān)系時，應控制電阻兩端的電壓不變；
（4）電流表應改用小量程．

點評 本題考查了驗證“導體中的電流跟導體電阻”關(guān)系的實驗，涉及到實物電路圖的連接和電路故障的判斷、電流表的讀數(shù)、實驗的操作，明確控制變量法在本實驗中的應用是關(guān)鍵．