Question

【題目】小明同學為了探究“電流與電壓、電阻的關系”，設計了如圖甲的實驗電路，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為、、、的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“ 1A”字樣，導線若干。

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物連接完整。

（__________）

（2）閉合開關，綺妍同學發現電流表無示數，電壓表指針有明顯偏轉，原因可能是_______。

（3）故障排除后，綺妍同學先把的電阻接入電路，移動滑變阻器滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數后，斷開開關，她拆下的電阻，改換成阻值為的電阻繼續做實驗，閉合開關，電壓表示數如圖丙所示，其示數是_______V，要完成這次實驗，接下來她應將變阻器滑片向_______端選填“左”或“右”移動，使電壓表的示數為_______ V。若小明選的滑動變阻器的規格是“ 1A”為了獲得4組數據，電阻兩端電壓至少要保持_______ V

電壓/V
電流
電阻
平均電阻

（4）綺妍同學還把的電阻接入電路中，來探究“電流與電壓的關系”。她通過調節滑動變阻器的滑片P，測出通過定值電阻R的不同電流和對應的電壓值，并記錄在下表中。老師看了表中的實驗數據后，卻說其中有一次是錯誤的數據。請你幫她分析一下，出錯的是第_______次，原因是_______。

實驗次數	1	2	3	4	5	6
電壓
電流

Answer 1

【答案】 R斷路 2.4 右 2 2.5 1 定值電阻兩端電壓最小為0.6V

【解析】

(1)[1]由圖甲所示電路圖知道，定值電阻R與滑動變阻器串聯，變阻器采用“一上一下，各用一個”的接法，電壓表與定值電阻并聯，由于電源電壓只有3V，所以，電壓表采用0-3V量程，電流表串聯在電路中，根據電路圖連接實物電路圖，如下圖：

(2)[2]根據題意知道，電流表指針無偏轉，說明電路可能存在斷路；而電壓表指針有明顯的偏轉，則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，所以，電路故障應是R開路；

(3)[3]由圖丙知道，電壓表所選量程為0～3V，根據指針位置知道，其示數是2.4V，

[4][5]由于拆下阻值為10Ω的電阻改換成阻值為20Ω的電阻。閉合開關，電壓表的示數會變大，由控制變量法知道，要保持其兩端電壓不變，即應增大滑動變阻器的阻值，所以，應將變阻器滑片向右移動，使電壓表的示數保持2V不變；

[6]當變阻器的最大電阻連入電路中時，變阻器分得的電壓最大，根據串聯電路電壓的規律，電壓表示數最小為UV小 ，根據串聯電路電壓的規律知道，

，

因為UV小為一定值，故式左邊為一定值，右邊也為一定值，故當變阻器連入最大電阻10Ω時，對應的最大定值電阻為50Ω，有

解得UV小=2.5V

(4)[7][8]已知滑動變阻器（20Ω、1A）、定值電阻（5Ω）、干電池（1.5V）兩節，即電源電壓為3V，由圖知道，滑動變阻器與定值電阻串聯，在第一次實驗時，滑動變阻器調到阻值最大處，即20Ω，由于定值電阻為5Ω，其電阻之比為4：1，根據串聯分壓的特點知道，定值電阻兩端電壓是：

，

即出錯的是第1次，原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V。