Question

12．在探究“電壓一定時(shí)，電流跟電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)電路圖如圖甲所示．變阻器是規(guī)格“10Ω0.5A”“20Ω1A”“50Ω2A”中的一個(gè)
（1）根據(jù)圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙實(shí)物連接成完整電路（導(dǎo)線不允許交叉）

（2）連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近5.5v．造成這一現(xiàn)象的原因可能是C
A．電流表壞了              B．滑動(dòng)變阻器短路
C．電阻處接觸不良          D．電阻短路
（3）排除電路故障后成功完成了5次實(shí)驗(yàn)．進(jìn)行第1次實(shí)驗(yàn)，剛閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)此時(shí)電流表示數(shù)為0.1A，多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓示數(shù)3V，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表．表格中第5次實(shí)驗(yàn)所缺的數(shù)據(jù)應(yīng)該寫0.1．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電阻R/Ω	5	10	15	20	30
電流I/A		0.3	0.2	0.15

Answer 1

分析 （1）電壓表要并聯(lián)在被測(cè)電路兩端，電流從電壓表的“﹢”接線柱流入，從“-”接線柱流出；滑動(dòng)變阻器采取“一上一下”的接法；
（2）電流表沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，電路故障可能為電壓表所測(cè)量的電阻斷路；
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)確定電阻兩端的電壓，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律判斷出所選擇的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；剛閉合開關(guān)時(shí)，變阻器的阻值最大，根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電流表的示數(shù)；
探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)注意使電阻兩端的電壓不變．

解答 解：（1）電壓表要并聯(lián)在定值電阻兩端，滑動(dòng)變阻器采取“一上一下”的連接方式，如圖所示：

（2）連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，說明電路發(fā)生斷路；
移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓．造成這一現(xiàn)象的原因是與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路，C說法正確；
（3）由表格中第二組數(shù)據(jù)知，電阻兩端的電壓：U=IR=0.3A×10Ω=3V；
當(dāng)變阻器的阻值為30Ω時(shí)，所需滑動(dòng)變阻器的阻值最大，此時(shí)電路中的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A；
由（2）知，電源電壓為5.5V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U_滑=5.5V-3V=2.5V；
由歐姆定律得，變阻器的阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω，所以應(yīng)選擇50Ω2A的滑動(dòng)變阻器；
剛閉合開關(guān)時(shí)，變阻器阻值為最大，即50Ω，所以此時(shí)電路中的電流I′=$\frac{U}{R+{R}_{滑}}$=$\frac{5.5V}{5Ω+50Ω}$=0.1A；
要探究電流與電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變，始終為3V；
由以上計(jì)算可知，第5次電流值為0.1A．
故答案為：（1）見上圖；（2）C；（3）0.1A；3V；0.1．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)電路連接、滑動(dòng)變阻器的使用、電路故障分析、電流表讀數(shù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的理解和掌握，中考常見題型，有一定難度．特別是第三問確定滑動(dòng)變阻器的最大阻值是關(guān)鍵．