Question

19．探究通過電阻的電流與電阻大小的關系．
（1）根據電路圖連接實物電路（連線不要交叉）．
（2）某同學連接好電路后，閉合開關，左右移動滑動變阻器的滑片，發現電壓表和電流表均有示數，但示數均不發生變化．出現這種現象可能的原因是：同時接了滑動變阻器下兩個接線柱（或同時接了上面兩個接線柱）
（3）排除故障后他們首先把5Ω電阻接入電路進行實驗，電流表示數如圖示，則電阻R兩端的電壓是1.5V；然后他們依次換用10Ω、15Ω的電阻繼續研究，則兩次實驗相同的操作要素是調節滑動變阻器使電壓表的示數為1.5V．

Answer 1

分析 （1）根據電源電壓為3V確定電壓表選用的量程與電阻并聯，由圖3確定電流表選用的量程與電阻串聯，將滑片以左電阻絲連入電路中，根據電路圖連接實物電路；
（2）左右移動滑動變阻器的滑片，發現電壓表和電流表均有示數，說明電路為通路，但示數均不發生變化，說明滑動變阻器不起作用，據此分析；
（3）確定電流表的量程和分度值，讀出電流值，根據U=IR計算出電壓值；
探究電流和電阻的關系，需保持電阻兩端的電壓不變．

解答 解：（1）電源電壓為3V，電壓表選用小量程與電阻并聯，由圖3電流表選用小量程與電阻串聯，將滑片以左電阻絲連入電路中，根據電路圖連接實物電路，如下所示：

（2）閉合開關，發現電壓表和電流表均有示數，說明電路為通路，左右移動滑動變阻器的滑片，示數均不發生變化，說明滑動變阻器未起到作用，可能作為定值電阻接入了電路中，同時接了滑動變阻器下兩個接線柱（或同時接了上面兩個接線柱）；
（3）由圖3知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A，由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，電壓為U=IR=0.3A×5Ω=1.5V；
依次換用10Ω、15Ω的電阻后，根據分壓原理，電壓表的示數會變大，所以應調節滑動變阻器的阻值使電壓表的示數保持1.5V不變．
故答案為：（1）見上圖；（2）同時接了滑動變阻器下兩個接線柱（或同時接了上面兩個接線柱）；（3）1.5；調節滑動變阻器使電壓表的示數為1.5V．

點評 此題是探究通過電阻的電流與電阻大小的關系實驗，考查了控制變量法的應用，實物電路的連接、操作過程，同時考查了電流表的讀數及歐姆定律公式的應用．