Question

2．小宇和同學(xué)們在“探究電流與電阻關(guān)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(biāo)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(guān)和導(dǎo)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(guān)要斷開；
（2）小宇連成如圖所示的電路，他剛要閉合開關(guān)，同組的小紅提醒他，實物連接有一處錯誤，請在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并畫出正確的連線；
（3）改正后，小宇正要閉合開關(guān)，小紅又提醒他，還應(yīng)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(dāng)小宇用10Ω的定值電阻替換了5Ω的定值電阻后，電壓表示數(shù)將變大，為保持電壓表示數(shù)不變，滑動變阻器的滑片應(yīng)向左移動；
（5）當(dāng)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(shù)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(guān)應(yīng)斷開；
（2）實驗中，電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（3）電流表使用前應(yīng)先觀察指針是否指到0刻度線，否則應(yīng)校零；
（4）當(dāng)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(yīng)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(jù)串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，分析電壓表的示數(shù)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(yīng)先校零；為保護電路，連接電路圖時開關(guān)應(yīng)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(yīng)先觀察指針是否指到0刻度線，否則應(yīng)校零，故改正后，小宇正要閉合開關(guān)，小紅又提醒他，還應(yīng)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(shù)變大，為保持定值電阻兩端電壓不變，由電路圖可知，應(yīng)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(shù)值，保持定值電阻兩端電壓一定．
（5）因串聯(lián)電路中，電阻越大分得的電壓越大，所以，電壓表的示數(shù)無法降低到2V的原因是滑動變阻器的最大阻值太小導(dǎo)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(diào)節(jié)、實驗方案的改進等問題，實驗中應(yīng)用了控制變量法，解題時注意該方法的應(yīng)用．第（4）小題是本題的難點，知道實驗過程中應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、認(rèn)真分析實驗數(shù)據(jù)是正確解題的基礎(chǔ)與關(guān)鍵．