Question

小明利用下圖甲所示的電路做“探究通過導體的電流與導體電阻的關系”的實驗。他使用的器材有：兩節干電池，阻值為5Ω（R₁）、10Ω（R₂）、20Ω（R₃）的定值電阻、“15Ω　lA”的滑動變阻器、電流表、電壓表和開關各一只，導線若干。

（1）根據圖甲所示的電路，用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物連成實驗電路。

（2）電路中滑動變阻器的作用是                           （答出一條即可）。

（3）正確連接好電路后，小明首先將R₁接入電路，移動滑動變阻器滑片使R₁兩端的電壓為1.5V，讀出電流表的示數。

①小明將用R₂替換R₁接入電路，接下來他應該進行的操作是               ，讀出電流表的示數。

②小明用R₃替換R₂接入電路進行實驗，發現無論怎樣移動滑動變阻器，R₃兩端的電壓始終無法達到1.5V。經檢查，電路連接無誤，各元件均完好。請你幫他找出一種可能的原因                                                       。

③在不改變電路和器材的前提下，針對②中的問題，怎樣改進該實驗，請寫出你的辦法：                                         。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）

（2）通過調整滑動變阻器，控制電阻兩端的電壓不變（或“保護電路”） （3）①移動滑動變阻器滑片使R₂兩端的電壓為1.5V②滑動變阻器最大阻值過小（或“控制的定值電阻兩端的電壓過小”、“電源電壓過大”、“定值電阻R₃的阻值過大”等）③保持定值電阻兩端的電壓為2V不變

【解析】本題涉及的知識是電路的連接、滑動變阻器的作用、探究通過導體的電流與導體電阻的關系的實驗操作、電路故障分析和對實驗的評估。（1）根據電路圖連接實物圖要注意各元件的連接要求和連接順序；（2）研究電流與電阻的關系時，應保持電阻兩端的電壓不變，通過調節滑動變阻器使電阻兩端的電壓不變；（3）更換電阻后，電阻兩端的電壓發生了變化，調節滑動變阻器使電阻R₂兩端的電壓為1.5V，保持電壓不變，讀出電流表的示數；R₃兩端的電壓始終無法達到1.5V有這樣幾個原因：電源電壓過大、滑動變阻器的最大電阻過小或R₃的電阻過大等，在不改變電路和器材的前提下應該提高控制電壓，比如2V。