Question

19．小明在做“探究電流與電阻關(guān)系”的實驗時，選擇了兩節(jié)蓄電池（電壓共6V）、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻R₁、R₂、R₃，最大阻值為20Ω的滑動變阻器R及其他有關(guān)器材．
（1）小明連接的電路如圖所示，其中有一個元件連接錯誤，請在實物圖中的錯誤連線上打“×”，并將正確的連線畫在圖中．
（2）電路連接正確后，小明測量出定值電阻R₁兩端電壓為2V時的電流值，斷開開關(guān)，將電阻R₁取下，換成R₂時，為了保證定值電阻R₂兩端的電壓也是2V，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使其阻值增大．（選填“增大”或“減小”）
（3）小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)換接 R₃時，無論如何滑線變阻器都不能使R₃兩端的電壓達到2V，原因可能是滑動變阻器的最大阻值選小了．
（4）小明根據(jù)實驗測出的兩組數(shù)據(jù)，得出了實驗結(jié)論，你認為是否合適，說出你的理由：不合適，僅僅有兩組實驗數(shù)據(jù)，無法得出普遍的規(guī)律．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，滑動變阻器同時接下面兩個接線柱，滑動變阻器連接錯誤，應(yīng)改為接一上一下兩個接線柱．
（2）在探究電流跟電阻的關(guān)系時，應(yīng)移動滑片，保持電阻兩端的電壓不變；故據(jù)歐姆定律分析即可判斷；
（3）滑動變阻器與電阻R₃串聯(lián)，電源電壓一定，由串聯(lián)電路特點知，滑動變阻器電壓越大，電阻兩端電壓越小，電壓表示數(shù)越��；現(xiàn)在無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能使R₃兩端電壓達到2V，可能是因為滑動變阻器分壓太小造成的，根據(jù)題意由歐姆定律及串聯(lián)電路特點求出滑動變阻器全部接入電路時，求出電阻R₃兩端的電壓，找出原因．
（4）從實驗結(jié)論的普遍性的角度分析即可判斷．

解答 解：（1）由電路圖可知，滑動變阻器同時接下面兩個接線柱，滑動變阻器連接錯誤，應(yīng)改為接一上一下兩個接線柱，電路圖如圖所示

（2）電路連接正確后，小明測量出定值電阻R₁兩端電壓為2V時的電流值，斷開開關(guān)，將電阻R₁取下，換成R₂時，即此時的電阻變大，在滑片不動的情況下，定值電阻分擔(dān)的電壓變大，故會大于2V，而此實驗中要求定值電阻兩端的電壓保持不變，所以應(yīng)該讓變阻器分擔(dān)的電壓變大，故應(yīng)移動滑片，讓變阻器的有效電阻變大，從而分擔(dān)的電壓變多，使得定值電阻兩端的電壓變小．
（3）由題意知，實驗所用定值電阻與滑動變阻器的最大阻值均為20Ω，電源電壓為6V，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，滑動變阻器阻值全部接入電路時，定值電阻兩端電壓最小，此時電路的電流是：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{20Ω+15Ω}$≈0.17A
此時定值電阻的電壓是：
U=IR=0.17A×15Ω=2.5V；所以此時定值電阻兩端電壓最小是2.5V，故無論如何滑線變阻器都不能使R₃兩端的電壓達到2V，這是由于滑動變阻器的最大電阻太小的緣故．
（4）從實驗結(jié)論的普遍性的角度分析，該實驗過程不是很合適的，這是由于僅僅有兩組實驗數(shù)據(jù)，實驗次數(shù)太少，所得實驗結(jié)論不具有普遍性．
故答案為：（1）見上圖；（2）增大；（3）滑動變阻器的最大阻值選小了；（4）不合適，僅僅有兩組實驗數(shù)據(jù)，無法得出普遍的規(guī)律．

點評 本題考查了實驗的注意事項、電路連接錯誤分析與改正、電路分析等問題；要注意滑動變阻器在電路中的接法，滑動變阻器不能同時只接上面兩個或下面兩個接線柱，應(yīng)接一上一下兩個接線柱．