Question

3．小華用如圖所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系．已知電源電壓為6V，滑動變阻器R₂的最大電阻為20Ω，電阻R₁為l0Ω．實驗過程中，將滑動變阻器滑片移到某一位置時，讀出電阻R₁兩端電壓為4V，并讀出了電流表此時的示數(shù)．緊接著小華想更換與電壓表并聯(lián)的電阻再做兩次實驗，可供選擇的電阻有l(wèi)5Ω、30Ω、45Ω和60Ω各一個，為了保證實驗成功
（1）小華應(yīng)選擇的電阻是15Ω和30Ω．
（2）連好電路并檢查完畢，一閉合開關(guān)，應(yīng)通過觀察電流表和電壓表判斷電路是否正常，如果電路正常，接著下一步的操作是移動滑動變阻器，在上述實驗中，某同學(xué)在讀取完電流表示數(shù)后，直接拆下阻值為10Ω的電阻，改換成所給四個電阻中阻值合適的電阻中的一個，請你指出他在操作中的錯誤：拆解電路時應(yīng)斷開開關(guān)；在讀取電流表示數(shù)之前，他應(yīng)進(jìn)行的操作是：向左 移動滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V．

Answer 1

分析 （1）在探究電流與電阻實驗中，因為通過導(dǎo)體電流的大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻兩個因素有關(guān)，所以實驗中更換電阻后要調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電阻兩端的電壓保持不變?nèi)詾?V，據(jù)此判斷選擇．
（2）閉合開關(guān)后，應(yīng)觀察電流表電壓表是否有示數(shù)；拆解電路時應(yīng)斷開開關(guān)；控制電壓不變．

解答 解：（1）為了保證實驗成功，要保證更換電阻后電壓表的示數(shù)仍為4V，電源電壓為6V，滑動變阻器兩端的電壓只能是2V，即：U₁：U₂=4V：2V=2：1，兩電阻串聯(lián)，R₁：R₂=U₁：U₂=2：1，滑動變阻器R₂的最大電阻為20Ω，R₁≤40Ω，只能選15Ω或30Ω．
（2）閉合開關(guān)后，應(yīng)觀察電流表電壓表是否有示數(shù)；如果電路正常，則進(jìn)行實驗；
為了保護(hù)電路，在拆解電路時應(yīng)斷開開關(guān)；
閉合開關(guān)，由于10Ω電阻兩端的電壓變大，所以應(yīng)增大滑動變阻器接入電路中的電阻，將即滑動變阻器的滑片向左移動，減小電路中的電流，使電壓的示數(shù)達(dá)到2.5V．
故答案為：（1）15；30；（2）電流表和電壓表；移動滑動變阻器；拆解電路時應(yīng)斷開開關(guān)；左；2.5．

點評 本題考查對電流、電壓和電阻三者之間關(guān)系的探究，側(cè)重考查控制變量法．關(guān)鍵：一是電壓表和滑動變阻器的正確使用；二是歐姆定律的掌握和理解．