Question

7．在電阻一定時(shí)探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V不變，小明把定值電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和電源連接成了圖示的電路，正準(zhǔn)備閉合開關(guān)時(shí)，旁邊的小軍急忙攔住他，說接線錯(cuò)了．請(qǐng)你檢查一下電路，錯(cuò)在哪里？小蘭發(fā)現(xiàn)只要改接一根導(dǎo)線就可以．
（1）請(qǐng)把接錯(cuò)的那一根導(dǎo)線找出來，打上“×”，再畫線把它改到正確的位置上，并畫出改正后的電路圖．

（2）下表是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，若第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)將定值電阻的阻值由5Ω調(diào)為10Ω后小明應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)才能使電壓表示數(shù)不變，再讀電流表的示數(shù)，但他沒有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片就直接讀出電流表的示數(shù)，這個(gè)示數(shù)是C
A.0.20    B.0.18   C.0.15   D.0.10

次數(shù)	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	15	20
電流/A	0.20		0.07	0.05

（3）在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材不變，為得出普遍實(shí)驗(yàn)規(guī)律下一步應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是斷開開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器移到阻值最大處，將15Ω的定值電阻接入電路中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使其兩端電壓為1V，讀出電流表示數(shù)
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0A，電壓表示數(shù)接近3V，電路發(fā)生的故障可能是定值電阻R斷路．

Answer 1

分析 （1）電流表應(yīng)串聯(lián)接入電路中；
（2）根據(jù)電阻的變化判定電阻兩端電壓的變化，根據(jù)歐姆定律分析滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)方向；
（3）為了得到普遍的規(guī)律，應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)；
（4）電流表示數(shù)為0，說明電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表并聯(lián)部分發(fā)生了斷路．

解答 解：（1）由圖可知，此時(shí)的電流表與電阻并聯(lián)在了電路中，所以電流表的連接是錯(cuò)誤的；電壓表應(yīng)并聯(lián)到定值電阻的兩端；實(shí)物圖和電路圖為：

（2）若第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)將定值電阻的阻值由5Ω調(diào)為10Ω后，則定值電阻兩端的電壓變大，在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制電壓不變，故應(yīng)減小定值電阻兩端的電壓，增大滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，故要增大滑動(dòng)變阻器的電阻，滑片向左移動(dòng)；由表1知，定值電阻兩端的電壓為U_R=5Ω×0.2A=1V，因此滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_R滑=3V-1V=2V，進(jìn)而求出滑動(dòng)變阻器的電阻為R滑=$\frac{{U}_{R滑}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，由于他沒有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片就直接讀出電流表的示數(shù)，則電流表的示數(shù)為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω+10Ω}$=0.15A；
（3）為了得到普遍的規(guī)律，應(yīng)多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以接下來的操作是：斷開開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器移到阻值最大處，將15Ω的定值電阻接入電路中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使其兩端電壓為1V，讀出電流表示數(shù)；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，說明電路中有斷路故障；電壓表示數(shù)接近3V，說明電壓表并聯(lián)部分發(fā)生了斷路，即電路發(fā)生的故障可能是電阻R斷路；
故答案為：（1）如上圖；（2）左；C；
（3）斷開開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器移到阻值最大處，將15Ω的定值電阻接入電路中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使其兩端電壓為1V，讀出電流表示數(shù)；
（4）定值電阻R斷路．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了電路故障的判斷、串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，明確探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制電壓不變是關(guān)鍵．