Question

【題目】某同學利用圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系，實驗中電源電壓保持3V不變，定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω和20Ω．
（1）該同學接錯了一根導線，請你在這根導線上打“×”，并補畫出正確的那根導線；
（2）正確連接電路后，先用5Ω的定值電阻進行實驗，閉合開關后，移動滑片，此時電流表的示數如圖乙所示；接著將5Ω的電阻換成其他阻值的定值電阻進行實驗，每次觀察到電壓表的示數為V時，記錄電流表的示數．
（3）幾次實驗中記錄電表示數時，定值電阻消耗的最大功率為W，此時滑動變阻器接入電路的阻值為Ω．

Answer 1

【答案】
（1）解：如下圖所示：

（2）2
（3）0.8；2.5
【解析】解：（1）在原電路中，電壓表串聯在電路中了，電流表與電阻并聯了，這是錯誤的，電壓表應并聯在電阻兩端，電流表應串聯在電路中，如下圖所示： ;（2）圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.4A，
根據I= 可得，電壓表示數（即電阻兩端的電壓）：U=IR=0.4A×5Ω=2V；
因研究電流與電阻關系時，要控制電壓表示數不變，故接著將5Ω的電阻換成其他阻值的定值電阻進行實驗，每次觀察到電壓表的示數為2V時，記錄電流表的示數．（3）因電壓表示數不變，根據P= 可知，當接入5Ω的最小電阻時，定值電阻消耗的功率最大，
PR最大= =0.8W；
根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：U滑=3V﹣2V=1V，
變阻器分得的電壓為電阻兩端電壓的 倍，根據分壓原理可知，此時變阻器接入電路的阻值為：
R滑= ×5Ω=2.5Ω．
所以答案是：（1）如上圖所示；（2）2；（3）0.8；2.5．