Question

（2012?建鄴區(qū)一模）小華利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”．已知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)用到的電阻R的阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格“0～50Ω”．

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑片P應(yīng)當(dāng)移至最

右

端（選填“左”或“右”）；
（3）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)利用滑動(dòng)變阻器控制R兩端的電壓至少保持

2

V不變；
（4）連好電路閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，則故障可能

定值電阻短路

；
（5）實(shí)驗(yàn)中，若保證電壓表的示數(shù)為2.5V不變，將定值電阻R的阻值由25Ω更換為15Ω，為了保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向

左

（選填“左”或“右”）；當(dāng)定值電阻為10Ω時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)使接入的阻值為

14

Ω．
（6）小華又將乙圖中的電阻R換成標(biāo)有“2.5V”的小燈泡，圖丙是使該燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流表的示數(shù)，則該燈泡的額定功率為

0.5

W．
（7）將R換成插有鐵心的螺線管，則當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，它能夠吸起大頭針的數(shù)量將

增多

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物時(shí)，注意電流表、電壓表的位置、接法、量程選擇和電流方向；滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的接法；
（2）為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)最大；
（3）串聯(lián)電路電阻具有分壓作用，并且電阻兩端電壓與其阻值成正比；
（4）電壓表無(wú)示數(shù)，有兩個(gè)可能：并聯(lián)的電阻短路，串聯(lián)的其它元件斷路；電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路；
（5）要探究電流與電阻的關(guān)系，需要改變接入電路的定值電阻的阻值，同時(shí)保持兩端電壓一定；定值電阻變化，兩端電壓相應(yīng)變化，要保持電阻兩端電壓不變，就要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，調(diào)整接入電路的阻值大小；
（6）讀取電流表示數(shù)時(shí)，先要明確電流表選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值；已知燈泡額定電壓和正常工作時(shí)的電流，利用P=UI得到額定功率；
（7）電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流有關(guān)：電流越大，磁性越強(qiáng)．

解答：解：
（1）由圖知，大部分元件已經(jīng)連接好，需要做的就是將電流表“0.6”與定值電阻左側(cè)的接線柱用導(dǎo)線連接即可．
故實(shí)物圖連接如下：

（2）要使滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大，滑片應(yīng)位于最大阻值處，也就是最右端．
故答案為：右；
（3）當(dāng)阻值為25Ω的定值電阻與整個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)時(shí)，定值電阻兩端電壓為U=

1

3

×6V=2V．也就是說(shuō)，為保證在滑動(dòng)變阻器變阻范圍內(nèi)完成本實(shí)驗(yàn)，定值電阻兩端電壓不能低于2V．
故答案為：2；
（4）閉合開(kāi)關(guān)電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路；電壓表無(wú)示數(shù)，有兩個(gè)可能：并聯(lián)的電阻短路，串聯(lián)的其它元件斷路．綜合分析知，電路故障可能是定值電阻短路．
故答案為：電阻短路；
（5）定值電阻R的阻值由25Ω更換為15Ω，因?yàn)榇��?lián)電路電壓與電阻成正比，所以電阻兩端電壓會(huì)減小；要保持電壓不變，需要將滑動(dòng)變阻器的電阻也減小．應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)；
當(dāng)定值電阻為10Ω時(shí)，兩端電壓為2.5V，電路電流為I=

2.5V

10Ω

=0.25A
滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6V-2.5V=3.5V，所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R′=

3.5V

0.25A

=14Ω．
故答案為：左；14；
（6）由圖知，電流表選擇的是0～0.6A量程，對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A，此時(shí)的電流為I=0.2A
燈泡的額定功率為P_額=U_額I=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：0.5；
（7）由電路圖知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左滑動(dòng)時(shí)，接入電路電阻減小，電路電流增大，所以電磁鐵磁性增強(qiáng)，吸起大頭針的數(shù)目增多．
故答案為：增多．

點(diǎn)評(píng)：在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，保持電阻兩端電壓一定，改變電阻阻值，采用的是控制變量法；
電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不能直接觀察，通過(guò)吸起大頭針的數(shù)目多少知道磁性的強(qiáng)弱，采用的是轉(zhuǎn)換法．