Question

【題目】小明想利用如圖甲所示電路“探究電流與電阻的關(guān)系”，電源電壓6V，選用的定值電阻的阻值分別為5Ω、15Ω和30Ω，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“25Ω1A”。

（1）如圖乙是根據(jù)圖甲連接的實(shí)物圖，請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接正確。

（______）

（2）在連接電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)該_____。

（3）小明排除實(shí)物圖的錯(cuò)誤后，將5Ω電阻接入電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為某預(yù)設(shè)值，記下電流表示數(shù)為0.5A。完成第一次實(shí)驗(yàn)后，在沒(méi)有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的情況下，小明把5Ω的電阻換成15Ω的電阻后閉合開(kāi)關(guān)，此時(shí)電壓表示數(shù)將會(huì)比預(yù)設(shè)的電壓值_____（選填“高”或“低”），電流表示數(shù)將會(huì)比第一次電流0.5A_____（選填“大”或“小”），小明應(yīng)向_____（選填“左”或“右”）移動(dòng)變阻器滑片，使_____（選填“電壓表”或“電流表”）示數(shù)不變，才能完成這次實(shí)驗(yàn)。

（4）小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)接入30Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，不管怎樣移動(dòng)滑片，都不能使電壓表的示數(shù)變?yōu)轭A(yù)設(shè)的定值。小明利用現(xiàn)有器材解決了上述問(wèn)題，并完成了實(shí)驗(yàn)。他采取的操作可能是_____（列舉一種方法即可）。

Answer 1

【答案】見(jiàn)解析所示 斷開(kāi) 高 小 左 電壓表 減少一節(jié)干電池

【解析】

(1)[1]原電路中，電阻和電壓表短路了，電阻應(yīng)與變阻器串聯(lián)，電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)，如下改正：

(2)[2]在連接電路的過(guò)程中，為保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi)；

(3)[3][4]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；此時(shí)電源電壓不變，總電阻變大，電流表示數(shù)將會(huì)比第一次電流0.5A小；

[5][6]探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向左端移動(dòng)才能完成下一次實(shí)驗(yàn)；

(4)[7]由歐姆定律，電壓表示數(shù)：

；

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓為：6V-2.5V=3.5V，由分壓原理，在接入30Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，變阻器連入電路中的電阻至少為42Ω＞25Ω，故不管怎樣移動(dòng)滑片，都不能使電壓表的示數(shù)變?yōu)?/span>2.5V（大于2.5V），故可減少一節(jié)干電池完成實(shí)驗(yàn)。