Question

2．小楊在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系中，所用的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5伏），電流表、電壓表各一只，開關(guān)一個，三個定值電阻（5歐、10歐、15歐），待選滑動變阻器兩只（一只“20Ω 2A”、另一只“50Ω 1A”），導線若干．

（1）他按右邊實物圖連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程．他操作中的錯誤的是閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值．
（2）請正確讀出圖2中電流表的讀數(shù)0.24A．
（3）在探究電流與電阻的關(guān)系時，他將5歐的電阻連入電路中，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5伏，記下電流值；當改接10歐、15歐的電阻時，他接下來的操作是應向右移動滑動變阻器滑片，使電壓表保持1.5V不變，然后記錄電流值，實驗記錄如下表．分析數(shù)據(jù)可知，他實驗時選擇的變阻器規(guī)格是50Ω1A．．

電阻	5	10	15
電流（A）	0.3	0.15	0.1

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)時，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值．
（2）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流值．
（3）探究電流與電阻關(guān)系，應控制電阻兩端電壓不變，根據(jù)阻值變化及串聯(lián)電路特點，根據(jù)電路圖判斷滑片的移動方向．
（4）由串聯(lián)電路特點求出滑動變阻器兩端電壓，由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)該阻值選擇滑動變阻器的規(guī)格．

解答 解：（1）閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值，閉合開關(guān)后，
滑動變阻器分壓較小，電阻兩端電壓較大，大于電壓表量程，
因此閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程．
（2）由圖知電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.24A；
（3）分別用10Ω、15Ω的電阻替換5Ω電阻時，電阻阻值變大，滑動變阻器阻值不變，
電阻分壓變大，為保持電阻兩端電壓不變，應減小電阻的分壓，增大滑動變阻器的電壓，
滑動變阻器接入電路的阻值應該變大，由電路圖可知，應向右移動滑動變阻器滑片．
（4）由題意知，電阻兩端電壓U_R=1.5V，滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=4.5V-1.5V=3V，
因為I=$\frac{U}{R}$，所以當電路電流I=0.1A時，滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω＞20Ω，
因此滑動變阻器應選規(guī)格為“50Ω 1A”的滑動變阻器．
故答案為：（1）閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值；（2）0.24A；（3）應向右移動滑動變阻器滑片，使電壓表保持1.5V不變；50Ω 1 A．

點評 本題考查了實驗注意事項、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、實驗數(shù)據(jù)分析、實驗器材的選擇，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確作出電路圖的前提與關(guān)鍵．