Question

5．如圖所示電路中，電源電壓為4.5V，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“30Ω 1A”．
（1）小麗想用該電路研究“電流與電阻的關(guān)系”，請(qǐng)幫她把電路連接完整；
（2）以下是小麗的一些操作步驟：
①將阻值為10Ω的定值電阻R₁接入電路，將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.0V時(shí)，讀出電流表示數(shù)并記錄；
②斷開開關(guān)，拆下R₁，接上阻值為20Ω的定值電阻R₂，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為2.0V，讀出電流表示數(shù)并記錄；
③斷開開關(guān)，拆下R₂，接上阻值為30Ω的定值電阻R₃，重復(fù)②的操作．此時(shí)小麗發(fā)現(xiàn)無論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片都無法使定值電阻兩端電壓達(dá)到2.0V，經(jīng)檢查電路完好，為順利完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)寫出兩種可行的措施增大滑動(dòng)變阻器的最大阻值或降低電源電壓．

Answer 1

分析 （1）研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電阻兩端電壓不變，改變導(dǎo)體電阻；
（2）①探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)前，要將滑動(dòng)變阻器滑片移至阻值最大位置處．
③無論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片都無法使定值電阻兩端電壓達(dá)到2.0V，根據(jù)串聯(lián)分壓分析．

解答 解：
（1）導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中要控制電阻兩端電壓不變，所以電壓表應(yīng)與R_x并聯(lián)，由此補(bǔ)畫電路如圖所示：
；
（2）①為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處；
③當(dāng)接上阻值為30Ω的定值電阻R₃，為了保證兩端R_x電壓不變，根據(jù)串聯(lián)分壓，$\frac{{U}_{x}}{U-{U}_{x}}$=$\frac{{R}_{x}}{{R}_{滑}}$，由已知條件有：
$\frac{2.0V}{4.5V-2.0V}$=$\frac{30Ω}{{R}_{滑}}$，
解得：R_x=37.5Ω，
滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“30Ω 1A”，所以無論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片都無法使定值電阻兩端電壓達(dá)到2.0V．原因是滑動(dòng)變阻器分壓較小，或電源電壓較大，因此可更換最大阻值較大的滑動(dòng)變阻器或降低電源電壓或增大設(shè)定的電壓值．
故答案為：（1）見上圖；（2）①將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大處；③增大滑動(dòng)變阻器的最大阻值或降低電源電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)題，考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)操作等問題，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，一定要掌握．