Question

7．小彬用如圖甲所示的實驗器材探究“電流與電阻的關系”．電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個．
（1）請你用筆畫線代替導線，把圖甲所示的實驗電路補充完整．
（2）開關閉合前，滑動變阻器的滑片P應移至A（選填“A”或“B”）端．
（3）小彬將5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關，發現電流表有示數而電壓表無示數，則電路中的故障可能定值電阻R₁被短路（或電壓表被短路）（寫出一種）；排除故障后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數如圖乙所示，此時電路中的電流為0.36A．
（4）將20Ω定值換成10Ω定值電阻，閉合開關，為了保持電壓表的示數不變，應將滑動變阻器的滑片P向B（選填“A”或“B”）移動

Answer 1

分析 （1）電壓表與電阻并聯，電流表、滑動變阻器與電阻串聯，滑動變阻器要接一上一下；
（2）開關閉合前，滑動變阻器應連入最大電阻，保護電路；
（3）根據電流表有示數和電壓表無示數進行分析具體原因；根據電流表的量程和分度值讀出電流值；
（4）根據串聯電路的分壓特點，換接電阻后，應保持電壓表的示數不變，根據串分壓的知識判斷滑片的移動方向；

解答 解：
（1）電壓表與電阻并聯，由于電源電壓為3V，所以應選擇0～3V的量程；滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：

（2）為了保護電路，開關閉合前，應將滑片p移到阻值最大處．由于已接入右下B端，所以滑片應移到阻值最大端即A端；
（3）電流表有示數，電壓表無示數，說明與電壓表并聯部分發生短路，或定值電阻R₁短路；由乙圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.36A；
（4）由于探究“電流與電阻的關系”，應保持電壓表的示數不變．將20Ω電阻換成10Ω后，根據串聯電路的分壓特點，則電壓表的示數會變小，要保持電壓表的示數不變，所以應該減小滑動變阻器的阻值，即應將滑動變阻器的滑片P向B端移動．
故答案為：（1）電路圖連接如上圖所示；（2）A；（3）定值電阻R₁被短路（或電壓表被短路）；0.36；（4）電壓；B．

點評 此題是探究電流和電阻的關系實驗，考查了控制變量法的應用，同時考查了電流表、電壓表、滑動變阻器的接法，電路故障的判斷，屬于常見的實驗題．