Question

2．小宇和同學們在“探究電流與電阻關系”的實驗中，所用的器材有：三節(jié)新干電池，“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的電阻各一個，一個標有“20Ω 2A”字樣的滑動變阻器，電流表使用0～0.6A的量程，電壓表使用0～3V的量程，開關和導線若干．請你和他們一起完成下列實驗：
（1）小宇在連接實物電路的過程中，開關要斷開；
（2）小宇連成如圖所示的電路，他剛要閉合開關，同組的小紅提醒他，實物連接有一處錯誤，請在錯誤的導線上畫“×”，并畫出正確的連線；
（3）改正后，小宇正要閉合開關，小紅又提醒他，還應校零．
（4）在實驗過程中，控制定值電阻兩端的電壓為2V不變，當小宇用10Ω的定值電阻替換了5Ω的定值電阻后，電壓表示數將變大，為保持電壓表示數不變，滑動變阻器的滑片應向左移動；
（5）當小宇用20Ω的定值電阻替換了15Ω的定值電阻后，繼續(xù)進行實驗，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數都無法降低到2V，原因是滑動變阻器的最大阻值太�。�

Answer 1

分析 （1）為防止電路中電流過大，燒壞電路元件，連接電路圖時開關應斷開；
（2）實驗中，電壓表應與電阻并聯，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中；
（3）電流表使用前應先觀察指針是否指到0刻度線，否則應校零；
（4）當將電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻阻值變大，定值電阻分壓變大，滑動變阻器分壓變小，為保證電阻兩端電壓不變，應移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，使定值電阻兩端電壓保持不變．
（5）根據串聯電路中電阻越大分得的電壓越大，分析電壓表的示數無法降低到2V的原因．

解答 解：（1）使用圖甲中所示的電流表時應先校零；為保護電路，連接電路圖時開關應斷開；
（2）由圖2可知，電壓表沒有只測電阻兩端的電壓，且滑動變阻器連接錯誤，正確的如下圖所示：

（3）電流表使用前應先觀察指針是否指到0刻度線，否則應校零，故改正后，小宇正要閉合開關，小紅又提醒他，還應校零；
（4）定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓，即電壓表示數變大，為保持定值電阻兩端電壓不變，由電路圖可知，應向左移動滑動變阻器滑片，增大滑動變阻器接入電路的阻值，增大滑動變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來的數值，保持定值電阻兩端電壓一定．
（5）因串聯電路中，電阻越大分得的電壓越大，所以，電壓表的示數無法降低到2V的原因是滑動變阻器的最大阻值太小導致的．
故答案為：（1）斷開；（2）見上圖；（3）校零；（4）變大；左移動；（5）滑動變阻器的最大阻值太�。�

點評 本題考查了連接電路圖、滑動變阻器的調節(jié)、實驗方案的改進等問題，實驗中應用了控制變量法，解題時注意該方法的應用．第（4）小題是本題的難點，知道實驗過程中應控制定值電阻兩端的電壓不變，分析清楚電路結構、認真分析實驗數據是正確解題的基礎與關鍵．