Question

20．在探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗中，

（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)當(dāng)斷開．
（2）小新將實物連接成如圖1所示電路，其中有一處連線錯誤，請你在連接錯誤的導(dǎo)線上畫“×”并改正．
（3）將電路連接正確后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P，使定值電阻R兩端電壓為2V，電流表示數(shù)如圖2所示，為0.4A，則R的阻值為5Ω．
（4）換上10Ω的電阻后，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)將大于2V（選填“大于”、“等于”或“小于”），此時應(yīng)將滑片P向A（選填“A“或“B”）端移動，使電阻兩端電壓為2V．
（5）小芳同學(xué)正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是電阻斷路．
（6）用20Ω替換10Ω接入電路，當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電壓表的示數(shù)也大于2V，實驗無法進行下去，其原因可能是滑動變阻器最大阻值過小，請寫出一種解決問題的方法使實驗繼續(xù)進行下去．換用最大阻值較大的滑動變阻器．

Answer 1

分析 （1）在連接電路的過程當(dāng)中開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（2）電壓表應(yīng)該和定值電阻并聯(lián)，測量定值電阻兩端的電壓；
（3）根據(jù)圖中電流表的量程和分度值來讀數(shù)；再根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出R的阻值；
（4）換上10Ω的電阻后，電阻值變大，串聯(lián)電路的電壓規(guī)律--導(dǎo)體兩端的電壓和其電阻值成正比．所以電阻兩端的電壓（即電壓表示數(shù)）會變大；這時應(yīng)該讓滑動變阻器的電阻值變大，那么，滑動變阻器兩端的電壓會增大，電源電壓不變，所以定值電阻兩端的電壓就會減小，直到變?yōu)?V（控制電阻R兩端的電壓保持不變）．
（5）電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，此時的電路故障應(yīng)該是：電壓表所測量的部分電路出現(xiàn)了斷路；
（6）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，換用最大阻值較大的滑動變阻器或換用電壓較低的電源．

解答 解：（1）連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（2）電壓表應(yīng)該和定值電阻并聯(lián)，測量定值電阻兩端的電壓；改正后的電路圖如圖所示：

（3）電流表接的是0～0.6A的量程，分度值為0.02A，此時電流表的示數(shù)為0.4A；電阻R的阻值為R=$\frac{U}{I}=\frac{2V}{0.4A}=5Ω$；
（4）電阻由5Ω換成10Ω后，電阻值變大，其兩端的電壓會變大．串聯(lián)電路的電壓規(guī)律--導(dǎo)體兩端的電壓和其電阻值成正比．此時，應(yīng)該讓滑動變阻器的滑片向A端滑動，讓其阻值變大，其兩端的電壓變大一些，那么，定值電阻兩端的電壓就會變小，直到電阻兩端的電壓變?yōu)?V為止；
（5）電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，此時的電路故障應(yīng)該是：電壓表所測量的部分電路出現(xiàn)了斷路．即定值電阻斷路；
（6）用20Ω替換10Ω接入電路進行實驗，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器，20Ω電阻兩端的電壓始終無法達(dá)到1.5V，可能是滑動變阻器最大阻值太小，滑動變阻器分壓太小，使電阻20Ω電阻兩端的電壓過大造成的，或是電源電壓太大；解決的辦法：換用最大阻值較大的滑動變阻器（或換用電壓較低的電源）；
故答案為：（1）斷開； （2）；（3）0.4；5；（4）大于；A；2；（5）電阻斷路；（6）滑動變阻器最大阻值過��；換用最大阻值較大的滑動變阻器（合理就可）．

點評 此題主要考查的是控制變量法在物理實驗中的運用和電路故障的分析，以及串聯(lián)電路分壓規(guī)律的應(yīng)用．考查的知識點比較多，比較全面，屬于中考的常見題型．