Question

【題目】小華利用下列器材探究電流與電阻的關系．實驗器材：電源（4.5V）、電流表、電壓表、三個定值電阻（R1=5Ω、R3=15Ω，R4=25Ω）．滑動變阻器標有“30Ω 1A”字樣。

⑴連接電路時，開關應處于_________狀態，閉合開關，小華發現電流表無示數，電壓表有示數．原因可能是電阻R______________（斷路/短路）．

⑵實驗中，小華控制R1兩端的電壓不變，示數如乙圖所示，讀數為__________________V．

⑶小華讀出R1接入電路時的電流后，斷開開關，將R1換成R3后．接下來她應該進行的操作是________

⑷實驗中，小華如果想控制R兩端的電壓為1.5V不變，則他能否完成三次實驗獲得三組數據得出電流與電阻的關系呢？__________________。理由是___________________________。

Answer 1

【答案】 斷開 斷路 2.5 調節滑動變阻器，直至電壓表示數為2.5V 不能 當R4=25Ω接入電路時，為控制電壓為1.5V，滑動變阻器接入電路的阻值應為50Ω，超過了滑動變阻器的最大阻值30Ω

【解析】⑴根據電路連接的基本要求，連接電路時，開關應處于斷開狀態；

閉合開關，小華發現電流表無示數，說明電路中存在斷路性故障，而電壓表有示數，說明電壓表的兩端到電源的兩端是通的，所以故障只能是與電壓表并聯的部分斷路，故原因可能是電阻R斷路。

⑵實驗中，小華控制R1兩端的電壓不變，示數如乙圖所示，電壓表的小量程分度值為0.1V，讀數即電阻兩端的電壓為2.5V；若按大量程，分度值為0.5V，讀數為12.5V，超過了電源電壓，是不可能的，故按小量程讀數正確。

⑶小華讀出R1接入電路時的電流后，斷開開關，將R1換成R3后，根據控制變量的思想，要保證電阻兩端的電壓仍為2.5V，所以接下來她應該進行的操作是調節滑動變阻器，直至電壓表示數為2.5V。

⑷實驗中，小華如果想控制R兩端的電壓為1.5V不變，當最大電阻R4接入電路時，電路中的電流為：，

根據串聯電路總電壓等于各串聯電阻電壓之和，得滑動變阻器兩端的電壓為：

，

滑動變阻器的電阻最小為：，而滑動變阻器最大阻值只有30Ω，所以不能完成實驗。

即：當接入電路時，為控制電壓為1.5V，滑動變阻器接入電路的阻值應為50Ω，超過了滑動變阻器的最大阻值30Ω。