Question

【題目】小玉同學想探究“電流與電阻的關系”，實驗室提供的器材有：電源（電壓恒為6V），滑動變阻器規格為“20Ω 1A”，可供選擇的定值電阻的阻值為10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、40Ω和50Ω．

（1）小玉根據圖甲連接的實物電路如圖乙所示，其中有一根導線連接是錯誤的，請在圖乙中將這根線打上“×”，并補畫出正確的連線 ．
（2）電路連接正確后，先用10Ω的定值電阻進行實驗，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片P，此時電流表的示數如圖丙所示，斷開開關，不更換或移動其他元件，僅將10Ω的定值電阻直接換成15Ω的定值電阻進行實驗，然后再閉合開關．此時應將滑片P向（選填“左”或“右”）移動．
（3）小玉還想多測幾組數據，但她不能選用的定值電阻的阻值為 ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）右
（3）50Ω
【解析】解：(1)由圖甲知，變阻器與電阻并聯，且電壓表串聯在電路中了，應將電壓表與電阻并聯，可將電阻右側的導線接在電壓表的負接線柱上，如圖所示：
;
(2)電流表示數為0，電路可能斷路；電壓表示數接近4.5V ， 說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的電阻之外的電路是完好的，則與電壓表并聯的定值電阻斷路了；
研究電流與電阻的關系時，應保持電阻兩端的電壓不變，將10Ω電阻換成15Ω電阻后，分擔的電壓變大，所以應向右移動滑片增大滑動變阻器的阻止，讓它分擔的電壓變大，從而使電阻兩端的電壓變小而保持不變；
(3)由圖丙知，電流表的量程為00.6A ， 示數為0.4A；
電阻兩端的電壓為U=IR=0.4A×10Ω=4V ，
實驗中,應保持定值電阻兩端的電壓為4V不變,變阻器的最大阻值為20Ω,電路中的電流應為I小= = =0.1A；
則允許接的最大電阻值為：R= = =40Ω，50Ω大于40Ω，所以不可以使用.
故答案為：（1）見上圖；（2）右；（3）50Ω．
（1）本實驗過程中，電流表、滑動變阻器和定值電阻應串聯，電壓表應與定值電阻并聯，由此分析解答；
（2）由控制變量法，研究電流與電阻的關系，應保持定值電阻兩端電壓相同，改變接入電路的電阻阻值，由此根據串聯電路特點和歐姆定律分析解答；
（3）定值電阻的阻值越大，所需變阻器的阻值越大，由此根據串聯電路特點和歐姆定律計算定值電阻最大時，變阻器需要連入電路的阻值，從而解答．