Question

小明用圖甲所示的電路，探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”，供選用的兩個滑動變阻器規(guī)格分別是“1A 20Ω”、“1A 50Ω”．圖乙是小明連接的部分實驗電路．

（1）請用筆畫線代替導線，完成圖乙中實驗電路的連接．要求電壓表應選擇合適的量程，當變阻器的滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大．
（2）小明按要求正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉到滿刻度的位置．其原因可能是______．（寫出一個即可）

U/V	0.5	1.0	1.6	1.9	2.5	3.0
I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（3）小明在實驗中通過調節(jié)變阻器滑片，測出通過電阻R的不同電流和對應的電壓值如下表．
a．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出電阻R的U-I關系圖象．
b．根據(jù)圖象得到的實驗結論是：______
c．實驗中所用電阻R的阻值為______．
（4）小明實驗時選用的變阻器規(guī)格是______．
（5）如果將實驗電路中的電阻R更換成一個額定電壓為3.8V、阻值約10Ω的小燈泡后，為了測量小燈泡的額定功率，對實驗電路還必須進行的改動是：______．

Answer 1

解：（1）滑動變阻器已連接了上面一個接線柱，應再連接下面一個接線柱．
因為當變阻器的滑片向左移動時，電流表示數(shù)增大，所以滑動變阻器的電阻應減小，則滑動變阻器應接左邊的A接線柱．
（2）閉合開關，電壓表滿偏，說明其電壓約等于電源電壓，所以可能是滑動變阻器接入電路中的阻值為零．
若電阻R斷路，它兩端的電壓也為電源電壓，所以也有可能是電阻R斷路．
（3）a、描點并連線．
b、電阻不變，電流、電壓圖象是一條上升的直線，所以電流和電壓成正比．
c、由表格中數(shù)據(jù)知，當U=0.5V時，I=0.1A．
根據(jù)I=得，R===5Ω
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，電阻R兩端的最小電壓為0.5V，則滑動變阻器兩端的電壓應為3V-0.5V=2.5V
此時電流為0.1A，所以滑動變阻器的阻值為R′===25Ω
而“1A 20Ω”的最大阻值為20Ω，所以不可以，應選擇“1A 50Ω”的滑動變阻器．
（5）將圖乙中的電阻R換成一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后，由于電源由兩節(jié)干電池組成，總電壓為3V，所以應再加一節(jié)干電池，或換用電壓高于3.8V的直流電源．
圖中電壓表用的量程為0～3V的量程，應改為0～15V的量程．
故答案為：（1）；（2）電阻R處斷路（或變阻器接入電路的阻值為零）；（3）a、； b、在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；c、5Ω；（4）1A 50Ω；（5）增加一節(jié)干電池（或換一個電壓高于3.8V的學生電源），電壓表改接0～15V的量程．
分析：（1）要掌握滑動變阻器的接法，需一上一下．滑動變阻器的阻值大小是由滑片與下面一個接線柱之間的距離決定的．
（2）分析電壓表示數(shù)過大的原因，可能是滑動變阻器的滑片未移到最大阻值處或電阻斷路．
（3）a、根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來．
b、知道當電阻不變時，電流與電壓成正比．
c、根據(jù)任意一組電壓和電流值計算出電阻．
（4）根據(jù)串分壓的知識進行判斷．總電壓為3V，根據(jù)電阻兩端的最小電壓計算出滑動變阻器所需的最小電阻．
（5）題目中告訴了小燈泡的額定電壓，要注意分析電壓表的量程及電源電壓．
點評：此題是探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”的實驗，要掌握電流和電壓之間的關系；考查了學生按實物電路畫電路圖的畫法，注意電路元件的連接方式及連接順序；同時考查了有關電阻的計算及實驗情況的分析．