Question

10．在“探究電流與電壓、電阻的關系”的實驗中，實驗室老師給同學們準備了以下器材：“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值電阻各1個，“15Ω  1A”的滑動變阻器一個，電流表，電壓表，電源，開關和導線若干．
（1）根據如圖1所示的實物圖，在圖2虛線框內畫出電路圖；

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最左（選填“左”或“右”）端；
（3）在“探究電流與電壓的關系”時，記錄的電流表與電壓表的示數如表所示，請在圖3畫出U-I圖象，由此得出的實驗結論是：電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比；

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

（4）連好電路閉合開關，發現電流表示數較大、電壓表示數為零，則電路故障原因可能是A；
A．電阻R發生了短路  B．滑動變阻器發生了斷路
C．滑動變阻器發生了短路
（5）在“探究電流與電阻的關系”的實驗中，先將5Ω電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為1.5V，讀出電流表的示數；再分別改接10Ω、15Ω、20Ω的電阻，重復上述實驗．當改接20Ω的電阻進行實驗時，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表的示數始終無法達到1.5V．經檢查，電路連接無誤，各元件均完好，請你找出一種可能的原因：滑動變阻器最大阻值過小．

Answer 1

分析 （1）根據實物圖畫出電路圖，注意連接的順序和方式與實物圖一致；
（2）為保護電路，閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（3）根據表格中數據描點，并用平滑的曲線連接各點；
（4）閉合開關，發現電流表示數較大，說明總電阻較小，電壓表示數為零，說明與電壓表并聯的電阻可能短路；
（5）電阻兩端電壓達不到1.5V，可從滑動變阻器阻值大小、電源電壓大小、電阻本身等方面分析原因

解答 解：（1）根據實物圖畫出電路圖，如圖所示：

（2）由圖知，滑動變阻器的下面接了右邊的接線柱，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于左端，使其阻值最大；
（3）根據表格中數據描點并連線，如圖所示：

由圖知，電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比；
（4）閉合開關，發現電流表示數較大，說明總電阻較小，電壓表示數為零，說明與電壓表并聯的電阻可能短路，故選A；
（5）無論怎樣移動滑動變阻器，20Ω電阻兩端的電壓始終無法達到1.5V，可能是滑動變阻器最大阻值太小，滑動變阻器分壓太小，使電阻電阻兩端的電壓過大造成的；或是定值電阻的阻值過大，造成分壓過大，或是由于控制的定值電阻兩端的電壓太小造成的；或是電源電壓太大．
故答案為：（1）見上圖；（2）左；（3）見上圖；電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比；（4）A；（5）滑動變阻器最大阻值過小．

點評 本題是探究電流與電壓、電阻的關系實驗，考查了電路圖的畫法、變阻器的應用、圖象的畫法及數據分析，有一定難度．