Question

【題目】在探究“電流與電阻的關系”實驗中，同學們利用阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻進行探究，電源電壓為4.5V并保持不變，實驗裝置如圖甲所示。

（1）如圖甲所示的電路中缺少一根導線，請用筆畫線代替導線。將電路連接完整

（________）

（2）正確連接電路后，閉合開關，發現電流表指針幾乎不動，電壓表指針向右偏轉且超過滿刻度，無論怎樣是移動滑片，現象不變，原因可能是電阻R出現_____現象

（3）排除故障后。先接入15Ω的電阻，調節滑片使電壓表示數為U0，記下電流表示數如乙所示為_____A，此時滑動變阻器的功率為P1；保持滑片位置不變，斷開開關，用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，閉合開關，應將滑片向_____端移動，才能使電壓表示數保持U0不變；用5Ω電阻代替10Ω電阻接入電路，重復上面操作，調節滑片使電壓表示數仍為U0，此時滑動變阻器功率為P2，那么P1_____P2

Answer 1

【答案】 斷路 0.2 左 小于

【解析】

第一空．電壓表與電阻并聯，如下所示：

第二空．正確連接電路后，閉合開關，發現電流表指針幾乎不動，電壓表指針向右偏轉且超過滿刻度，無論怎樣是移動滑片，現象不變，原因可能是電阻R出現斷路現象，導致電壓表串聯在電路中；

第三空．排除故障后。先接入15Ω的電阻，調節滑片使電壓表示數為U0，記下電流表示數如乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.2A，

第四空．此時滑動變阻器的功率為P1；保持滑片位置不變，斷開開關；

根據串聯分壓原理可知，用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，電阻變小，其分得的電壓變小；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應減小滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應減小滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向左端移動，使電壓表示數保持U0不變；

第五空．由歐姆定律，控制不變的電壓為：UV＝IR＝0.2A×15Ω＝3V；

根據串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓為：U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，

故P1＝IU滑＝0.2A×1.5V＝0.3W；

用5Ω電阻代替10Ω電阻接入電路，重復上面操作，調節滑片使電壓表示數仍為U0，由歐姆定律，電路中的電流：

I′＝＝＝0.6A，而變阻器的電壓仍為1.5V，此時滑動變阻器功率為：

P2＝UI′＝1.5V﹣0.6A＝0.9W，那么P1小于P2。