Question

2．小強利用如圖甲所示的電路，實驗探究“電流跟電阻的關(guān)系”．他選的實驗器材：電源（電壓恒為6V），電流表、電壓表各一只，一個開關(guān)，三個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），一只滑動變阻器（20Ω1A），導(dǎo)線若干．

（1）小強所連接的電路如圖甲所示，若直接按此圖操作可能會帶來的后果是電壓表燒壞．
（2）正確連接后多次改變R的阻值做實驗，并在老師的幫助下，得到多組實驗數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的電流I隨電阻$\frac{1}{R}$變化的圖象，由圖象可得結(jié)論：電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
（3）在上述實驗中，小強先用5Ω的電阻做完實驗后，接著斷開開關(guān)將電阻改成10Ω，閉合開關(guān)后，應(yīng)向A （選填“A”或“B”）端移動變阻器滑片P，直到電壓表的示數(shù)為2 V為止，讀出電流表的示數(shù)．
（4）當小強改用15Ω的電阻繼續(xù)實驗時，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，都無法使電壓表的示數(shù)達到實驗要求的值．你認為“電壓表的示數(shù)無法達到實驗要求的值”的原因可能是：滑動變阻器最大阻值太小．
（5）為了使實驗順利進行，且不變更現(xiàn)有器材，在開始設(shè)計實驗時你將給小強提出的合理意見是控制電壓表示數(shù)為3V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表的連接方式分析；
（2）根據(jù)圖象分析；
（3）根據(jù)圖象確定實驗中電阻兩端的電壓；當電阻的阻值變大時，根據(jù)串分壓的知識，電壓表的示數(shù)變大，要使電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓、電流規(guī)律結(jié)合歐姆定律計算出電阻為15Ω時滑動變阻器的阻值，與滑動變阻器的最大阻值比較得出．
（5）通過減小電壓表示數(shù)可以達到實驗的目的．

解答 解：（1）由圖可知，電壓表測量的是電源電壓，而電壓恒為6V，電壓表量程為0-3V，故電壓表會燒壞；
（2）由圖象可知，電流越大時，電阻$\frac{1}{R}$的數(shù)值越大，故電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（3）用5Ω的電阻做完實驗后，將電阻改成10Ω，此時電阻兩端的電壓會增大，為保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，將滑片向A端滑動；
由圖象知，電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
（4）無法使電壓表的示數(shù)達到實驗要求的值，可能由于滑動變阻器的最大阻值太小，把滑動變阻器阻值全部接入電路時，滑動變阻器分得的電壓還是較小，不能使電阻兩端達到要求的值；
（5）由于滑動變阻器不能調(diào)節(jié)到電壓，所以可以通過減小電壓表的方法來實現(xiàn)實驗的目的．
故答案為：（1）電壓表燒壞；（2）電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（3）A；2；（4）滑動變阻器最大阻值太��；（5）控制電壓表示數(shù)為3V．

點評 本題考查了實驗操作分析、實驗現(xiàn)象的判斷和分析圖象得出實驗結(jié)論，實驗現(xiàn)象的判斷是本題的難點，要根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理認真分析方可解決．