Question

15．小紅利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關系”．已知電源電壓為6V且保持不變，有三種規格滑動變阻器可供選擇：0～40Ω，0～30Ω，0～20Ω，用到的電阻R的阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，實驗中控制電阻R兩端的電壓為2.5V不變．
（1）請根據圖甲，用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物電路連接完整；
（2）連好電路閉合開關，發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數，電流表沒有示數，則故障可能是電阻R斷路；
（3）排除故障后實驗中將定值電阻R的阻值由25Ω依次更換為20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，為使電壓表的示數不變，則每次閉合開關后都應該將滑動變阻器的滑片P依次向左移動（選填“左”或“右”）．
（4）步驟（2）中故障未排除，將乙圖中的電阻換成標有“2.5V”完好的小燈泡，調節滑動變阻器后小燈泡能發光（選填“能”或“不能”）．

Answer 1

分析 （1）根據電路圖連接實物電路圖．
（2）常見電路故障有斷路與短路兩種，根據電路故障現象分析電路故障原因．
（3）控制電阻兩端電壓不變，根據電阻變化原因串聯電路特點與歐姆定律分析判斷滑片的移動方向．
（4）電路是通路調節燈泡兩端電壓，燈泡在電路中可以發光．

解答 解：（1）根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

（2）閉合開關移動滑片電流表沒有示數，說明電路存在斷路；電壓表有示數，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯的電阻R斷路．
（3）將定值電阻R的阻值由25Ω依次更換為20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，定值電阻阻值減小，定值電阻分壓減小，滑動變阻器分壓變大，為保持定值電阻兩端電壓不變，應減小滑動變阻器分壓，減小滑動變阻器接入電路的阻值，由圖示電路圖可知，滑動變阻器滑片P應向左移動．
（4）原電路中定值電阻斷路，用完好的燈泡替換定值電阻接入電路，閉合開關電路時通路，調節滑動變阻器滑片，燈泡能發光．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）電阻R斷路；（3）左；（4）能．

點評 本題考查了連接實物電路圖、電路故障分析、實驗操作等問題，探究電流與電阻、電壓的關系實驗要采用控制變量法，靈活應用控制變量法是解題的前提與關鍵．