Question

【題目】在“探究電流與電壓的關系”實驗中，電路如圖甲所示，電源電壓恒為6V；

（1）小明在接完最后一根導線時，電壓表、電流表的指針立即發生偏轉，產生這種現象的原因可能是______。

（2）正確連接好電路后，閉合開關，發現電壓表示數為6V，電流表無示數，移動滑片P，兩表示數均無變化，則故障原因是___。

（3）小明排除故障后，移動滑片P到某一位置時電流表示數如圖乙，此時通過電阻的電流為____。

（4）實驗中測得多組數據，繪制出電阻的U-I圖像如圖丙所示，由圖像可得電流與電壓的關系是：保持電阻不變，通過導體的電流與導體兩端的電壓成_______。

（5）實驗結束后，小明用此電路來探究“電流與電阻的關系”，小明想要完成四組實驗，準備好的定值電阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。先將5Ω電阻接入電路中，將電路連接正確后，閉合開關，移動變阻器的滑片P，使定值電阻兩端的電壓為2V，斷開開關，將定值電阻換成阻值為10Ω的電阻，其余不動，閉合開關，電壓表示數將___（選填“變大”或“變小”）；接下來，他應該_________。為完成此四組實驗，滑動變阻器的最大電阻應不小于_____Ω。

Answer 1

【答案】連接電路時開關未斷開 定值電阻開路 0.12 正比 變大 向左移動滑片使電壓表示數為2V 40

【解析】

(1)[1]小明在接完最后一根導線時，電壓表、電流表的指針立即發生偏轉，產生這種現象的原因可能是：連接電路時開關未斷開；

(2)[2]正確連接好電路后，閉合開關，發現電壓表示數為6V，電流表無示數，移動滑片P，兩表示數均無變化，則故障原因是定值電阻開路；

(3)[3]小明排除故障后，移動滑片P到某一位置時電流表示數如圖乙，電流表選用小量程，分度值為0.02A，此時通過電阻的電流為0.12A；

(4)[4]根據繪制出電阻的U-I圖像為過原點的直線，故可得出：電阻不變時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；

(5)[5]根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大，即電壓表示數將變大；

[6]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增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，向左移動滑片使電壓表示數為2V；

[7]電阻兩端的電壓始終保持

，

根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：

，

變阻器分得的電壓為電壓表示數的2倍，根據分壓原理，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：

，

故為了完成整個實驗，滑動變阻器的最大電阻應不小于40Ω。