Question

【題目】綺妍同學為了探究“電流與電壓、電阻的關系”，設計了如圖-甲的實驗電路，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣，導線若干．

(1)請你用筆畫線代替導線，將如圖乙中的實物連接完整(要求滑片P向左滑動時電路中的電流變大)。

（__________________）

(2)閉合開關，綺妍無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表始終無示數(shù)，電壓表示數(shù)卻很大，這可能是因為_____；

(3)故障排除后，利用定值電阻R＝5Ω進行電流與電壓關系實驗

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0
電流I/A	0	0.08	0.16	0.24	0.32	0.40

分析上表可以得出的結(jié)論是：__________。

(4)綺妍同學接著進行電流與電阻關系實驗：

①把10Ω的電阻接入電路，移動滑變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2V，讀出電流表示數(shù)后，斷開開關，她拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實驗，閉合開關，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)是____V，要完成這次實驗，接下來她應將變阻器滑片向______端(選填“左”或“右”)移動，使電壓表的示數(shù)為___________ V．

②綺妍接著把50Ω定值電阻接入電路后，無論她怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，但電壓表都達不到2V，為了確保所給的4個定值電阻接入電路后都能正常時行實驗，應選取的最大阻值不小于___Ω滑動變阻器。

(5)實驗結(jié)束后，綺妍同學向老師提出可以用小燈泡來代替定值電阻，進行“電流與電壓關系”的實驗探究，老師指出這個實驗操作是不可行的，原因是_________。

Answer 1

【答案】 電阻R斷路 電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比 2.4 右 2 25 燈絲電阻受溫度影響

【解析】

(1)[1]由圖甲所示電路可知，定值電阻與滑動變阻器R串聯(lián)，變阻器采用“一上一下”的接法，電壓表與定值電阻并聯(lián)，由于電源電壓只有3V，故電壓表采用量程0～3V，電流表串聯(lián)在電路中，根據(jù)電路圖連接實物圖，如圖所示：

(2)[2]電流表指針無偏轉(zhuǎn)，電路可能存在斷路，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓并聯(lián)電路之外不存在短路，所以故障是R開路；

(3)[3]分析表中數(shù)據(jù)可知，在定值電阻R＝5Ω，通過它的電流隨它兩端電壓增大而增大，即當電阻一定時，通過導體的電流與加在導體兩端的電壓成正比；

(4)[4]由圖可知，電壓表所選量程為0～3V，分度值為0.1V，根據(jù)指針所指位置可知其示數(shù)為2.4V；

[5][6]拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻，閉合開關，電壓表示數(shù)會變大，應該增大滑動變阻器的阻值，則應該將滑動變阻器的滑片向右移動，使電壓表的示數(shù)不變?yōu)?/span>2V；

[7]當50Ω定值電阻接入電路時，電路電流為：

，

由公式可知，此時滑動變阻器需接入的阻值為：

，

而滑動變阻器的最大阻值為20Ω，為了確保所給的4個定值電阻接入電路后都能正常時行實驗，應選取的最大阻值不小于25Ω滑動變阻器,；

(5)[8]由于燈絲的電阻受溫度影響，要探究電流與電壓的關系，需要保持電阻不變，所以不能用小燈泡做此實驗。