Question

在“探究電流跟電阻關系”的實驗中，小剛設計的實驗電路圖如圖甲所示，電源電壓恒為6V，滑動變阻器規格為“30Ω 1A”．改變電阻R的阻值，調節滑動變阻器的滑片，保持R兩端的電壓不變，記下三次的電流和電阻值如下表．

實驗次數	電阻R/Ω	電流I/A
1	5	0.4
2	10	0.2
3	15	______

（1）請用筆劃線代替導線，按電路圖將實物連接起來（圖乙）．
（2）實驗過程中，移動滑片時眼睛應該注視______，使其______為止．
（3）第2次實驗和第1次相比，滑動變阻器接入電路的阻值______，調節后滑動變阻器上電壓和原來比______（均選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）第3次實驗時電流表示數如圖丙所示，請將表格空白處填寫完整．
（5）實驗過程若出現電流表示數為0、電壓表示數為6V，電路故障是______．
（6）如果換另一阻值為20Ω的電阻進行第4次實驗，______（選填“能”或“不能”）繼續完成實驗，若能，推斷電流表的讀數；若不能，說出理由．______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由表中實驗數據可知，電流表最大示數是0.4A，電流表可選0～0.6A量程；電阻兩端電壓保持U=IR=0.4A×5Ω=2V不變，電壓表可選0～3V量程；然后根據電路圖連接實物圖，連線時注意，電表正負接線柱不要接反，滑動變阻器要接一上一下兩個接線柱．
（2）實驗中要控制電阻兩端的電壓為2V不變，移動滑片時，應注意觀察電壓表示數，讓電壓表示數保持2V不變．
（3）第二次實驗時比第一次接入的阻值變大，電阻分壓變大，滑動變阻器分壓變小，為了保證電阻兩端的電壓不變，應調節滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，增大滑動變阻器的分壓，減小電阻兩端的電壓，使電壓表示數不變，直到電壓表示數達到2V為止．
（4）由圖丙確定電流表量程與最小分度值，讀出電流表示數．
（5）電流表示數為0，說明電路存在斷路；電壓表示數為6V，等于電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外不存在斷路，則與電壓表并聯的電阻斷路．
（6）根據歐姆定律及串聯電路的特點求出滑動變阻器阻值全部接入電路時，電阻兩端的電壓，據此分析能不能進行實驗，并說明原因．
解答：解：（1）電壓表選0～3V量程，電流表選0～0.6A量程，根據電路圖連接實物圖，實物電路圖如圖所示．
故答案為：電路圖如圖所示．
（2）實驗過程中，移動滑片時眼睛應該注視電壓表，使其讀數達到2V為止．
故答案為：電壓表；讀數達2V．
（3）第2次實驗和第1次相比，滑動變阻器接入電路的阻值變大，調節后滑動變阻器上電壓和原來比不變．
故答案為：變大；不變．
（4）由圖丙知，電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表指針在第6條刻度線與第7條刻度線中間，電流表示數是0.13A．
故答案為：0.13．
（5）電流表示數為0、電壓表示數為6V，電路故障是：電阻R斷路．
故答案為：電阻R斷路．
（6）阻值為20Ω的定值電阻接入電路，滑動變阻器全部接入電路時，滑動變阻器分壓最大，此時定值電阻兩端的電壓U_R=IR=R=×20Ω=2.4V＞2V，由此可見：換用一阻值為20Ω的電阻進行實驗時，無論怎樣調節滑動變阻器，電阻兩端的電壓都不可能達到2V，因此實驗不能繼續．
故答案為：不能；滑動變阻器無論怎樣調節都不能使定值電阻電壓達到2V．
點評：本題考查了連接電路圖、實驗操作、電路故障分析、實驗操作分析等問題；根據電路圖，分析清楚電路結構，是正確連接實物圖的前提與關鍵；連接實物圖時應注意：①電壓表、電流表的正負極不要接反．②注意電壓表、電流表的量程不要接錯．③滑動變阻器的分壓與限流接法，滑片移動時阻值的變化應符合題意要求．④作圖要美觀，連線不要交叉．