Question

【題目】小明用圖甲所示實物電路探究“導體中電流跟電阻的關系”。提供的器材有：電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、 電阻箱、滑動變阻器（最大阻值模糊不清）、開關、導線若干。

(1)圖甲電路中存在連線錯誤，只需改動一根導線，即可使連線正確，請在接錯的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法；

（___________）

(2)改正連線后進行如下操作：

①將電阻箱的阻值調為，閉合開關，發現電流表示數為，可知滑動變阻器的最大阻值為_____；

②移動滑片使電壓表示數為時，記錄電流表示數；

③當電阻箱的阻值分別調為、時，閉合開關，重復步驟②；

④當電阻箱的阻值調為Rx時，閉合開關，滑動變阻器無論怎么調節，電壓表示數始終大于，記錄滑動變阻器在最大阻值時的電流表示數；

⑤利用測得的數據繪制出如圖乙所示的圖像。

由圖乙可知，實驗過程中，為_______V，滑動變阻器消耗的最大功率為________W，Rx的阻值為___________；仍使用原有器材，若使以上四個電阻值都能為實驗所用，則控制不變的電壓至少為_____________V；

(3)實驗過程中，同組的小華將電阻箱的阻值由調為后，沒有調節滑動變阻器的滑片P就直接讀出電流表的示數，則此時電流表的示數可能是____________A。

Answer 1

【答案】 15 3 1.8 45 4.5 0.15

【解析】

(1)[1]從圖甲可以看到，這種連線是錯誤的，電流沒有流過電阻箱就直接回負極了，可以把電源負極與電阻箱左端的接線進行修改，改為電源負極與電阻箱的右端相連，那么電流從電源正極流出，流過開關、變阻器、電流表、電阻箱，最后回負極，電壓表并聯在電阻箱兩端，這種連接是正確的，如下圖所示。

(2)[2]從修改后的圖中可看到，這是一個串聯電路，滑動變阻器和電阻箱串聯，這時電阻箱兩端的電壓是

根據串聯電路電壓規律可知變阻器的電壓是

這時變阻器接入電路的電阻大小是

因為進行實驗閉合開關前，滑動變阻器接入電路的電阻最大，所以這也是滑動變阻器的最大阻值。

[3]從圖乙可以看到，電壓表U0的大小是

[4]由于U0的值不變，大小是3V，根據串聯電路電壓的規律，滑動變阻器分到的電壓是

根據可知，當電路中的電流最大時，滑動變阻器的功率最大，從圖乙可以看到，最大電流是0.6A，因此最大功率是

[5]滑動變阻器在最大阻值時的電流表示數是0.1A，由歐姆定律可得

這時滑動變阻器的電壓是1.5V，根據串聯電路電壓規律可得電阻箱的電壓是

根據歐姆定律可知電阻箱的阻值大小是

[6]如果要讓4個電阻阻值都能進行實驗，那么電阻箱的阻值是4個電阻阻值中最大的時，滑動變阻器連入的阻值也最大，這時電阻箱的電壓是最小的不變電壓，其大小是4.5V。

(3)[7]由上述可知，，根據串聯電路的分壓原理可知，當電阻箱的阻值是，這時滑動變阻器的阻值也是，如果把電阻箱的阻值調為，這時電路的總電阻是，根據可得，電流表的示數是