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3 V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為5 Ω、10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“20 Ω 1 A”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。

（______）

（2）閉合開關前，應將滑動變阻器滑片滑到最______端（選填“左”或“右”）。

（3）閉合開關，綺妍同學發現電流表無示數，電壓表指針有明顯偏轉，原因可能是______。

（4）故障排除后，綺妍同學先把10 Ω的電阻接入電路，移動滑變阻器滑片，使電壓表示數為2 V，讀出電流表示數后，斷開開關，她拆下10 Ω的電阻，改換成阻值為20 Ω的電阻繼續做實驗，閉合開關，電壓表示數如圖丙所示，其示數是______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。

（5）綺妍同學還把5 Ω的電阻接入電路中，來探究“電流與電壓的關系”。她通過調節滑動變阻器的滑片P，測出通過定值電阻R的不同電流和對應的電壓值，并記錄在下表中。老師看了表中的實驗數據后，卻說其中有一次是錯誤的數據．請你幫她分析一下，出錯的是第______次，原因是_____________。

實驗次數	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（6）實驗結束后，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】 右 R開路 2.4 右 1 定值電阻兩端電壓最小為0.6V，電流為0.12A； 由于燈絲的電阻受溫度的影響

【解析】

（1）由圖甲所示電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器串聯，變阻器采用“一上一下，各用一個”的接法，電壓表與定值電阻并聯，由于電源電壓只有3V，故電壓表采用0-3V量程，電流表串聯在電路中，根據電路圖連接實物電路圖，如圖所示。

（2）防止電路中電流過大而燒壞用電器，通常在閉合開關前將滑動變阻器的滑片達到最大阻值處，由圖可知，應滑至右端；
（3）電流表指針無偏轉，電路可能存在斷路；電壓表指針有明顯的偏轉，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外不存在斷路，則電路故障是R開路；
（4）由圖可知，電壓表所選量程為0～3V，根據指針位置可知，其示數是2.4V，拆下阻值為10Ω的電阻改換成阻值為20Ω的電阻。閉合開關，電壓表的示數會變大，應增大滑動變阻器的阻值，則應將變阻器滑片向右移動，使電壓表的示數仍為2V；
（5）已知滑動變阻器（20Ω、1A）、定值電阻（5Ω）、干電池（1.5V）兩節，即電源電壓為3V，由圖可知，滑動變阻器與定值電阻串聯，在第一次實驗時，滑動變阻器調到阻值最大處，即20Ω，因為定值電阻為5Ω，其電阻之比為4:1，根據串聯分壓的特點可知，定值電阻兩端電壓為×3V=0.6V，即出錯的是第1次，原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V，電流為0.12A。
（6）由于燈絲的電阻受溫度的影響，要探究電流與電壓的關系，需保持電阻不變，所以不能用小燈泡做此實驗。