Question

【題目】小明同學(xué)為了探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)電路，她在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來(lái)了如下一些實(shí)驗(yàn)器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個(gè)開(kāi)關(guān)，阻值分別為、、、的定值電阻各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“ 1A”字樣，導(dǎo)線若干。

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物連接完整。

（__________）

（2）閉合開(kāi)關(guān)，綺妍同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是_______。

（3）故障排除后，綺妍同學(xué)先把的電阻接入電路，移動(dòng)滑變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2V，讀出電流表示數(shù)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，她拆下的電阻，改換成阻值為的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)是_______V，要完成這次實(shí)驗(yàn)，接下來(lái)她應(yīng)將變阻器滑片向_______端選填“左”或“右”移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為_______ V。若小明選的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“ 1A”為了獲得4組數(shù)據(jù)，電阻兩端電壓至少要保持_______ V

電壓/V
電流
電阻
平均電阻

（4）綺妍同學(xué)還把的電阻接入電路中，來(lái)探究“電流與電壓的關(guān)系”。她通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，測(cè)出通過(guò)定值電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值，并記錄在下表中。老師看了表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，卻說(shuō)其中有一次是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。請(qǐng)你幫她分析一下，出錯(cuò)的是第_______次，原因是_______。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓
電流

Answer 1

【答案】 R斷路 2.4 右 2 2.5 1 定值電阻兩端電壓最小為0.6V

【解析】

(1)[1]由圖甲所示電路圖知道，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，變阻器采用“一上一下，各用一個(gè)”的接法，電壓表與定值電阻并聯(lián)，由于電源電壓只有3V，所以，電壓表采用0-3V量程，電流表串聯(lián)在電路中，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，如下圖：

(2)[2]根據(jù)題意知道，電流表指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路可能存在斷路；而電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，則說(shuō)明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，所以，電路故障應(yīng)是R開(kāi)路；

(3)[3]由圖丙知道，電壓表所選量程為0～3V，根據(jù)指針位置知道，其示數(shù)是2.4V，

[4][5]由于拆下阻值為10Ω的電阻改換成阻值為20Ω的電阻。閉合開(kāi)關(guān)，電壓表的示數(shù)會(huì)變大，由控制變量法知道，要保持其兩端電壓不變，即應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值，所以，應(yīng)將變阻器滑片向右移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)保持2V不變；

[6]當(dāng)變阻器的最大電阻連入電路中時(shí)，變阻器分得的電壓最大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電壓表示數(shù)最小為UV小 ，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道，

，

因?yàn)?/span>UV小為一定值，故式左邊為一定值，右邊也為一定值，故當(dāng)變阻器連入最大電阻10Ω時(shí)，對(duì)應(yīng)的最大定值電阻為50Ω，有

解得UV小=2.5V

(4)[7][8]已知滑動(dòng)變阻器（20Ω、1A）、定值電阻（5Ω）、干電池（1.5V）兩節(jié)，即電源電壓為3V，由圖知道，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，在第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處，即20Ω，由于定值電阻為5Ω，其電阻之比為4：1，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)知道，定值電阻兩端電壓是：

，

即出錯(cuò)的是第1次，原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V。