Question

【题目】小明在探究“电流大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示．
（1）请用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于（选填“A”或“B”）端．
（3）小明同学想研究“电流和电压的关系”，接好最后一根导线时电表就有示数，小王同学认为他在连接电路时忘记了 ， 小明纠正错误后，决定用桌上的小灯泡代替电阻完成实验，小王赶紧阻止他，这是因为 ．
（4）小王同学在探究“电流与电阻的关系”时选用以下器材：电源电压为3V，滑动变阻器上标有“5Ω 1.5A”字样，阻值分别为2Ω、5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个．把2Ω定值电阻接入电路后，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为A，更换不同的电阻记录了几组数据如下表，老师在检查时发现电流的数据A为小明编造所得，经询问小明说出实情，在做这次实验时无论怎样调节变阻器，电压表都回不到设定电压．老师告诉小明只要选择最大阻值不小于Ω的变阻器或选择电压不高于V的电源，即可调到设定电压，完成本次实验．

实验次数	定值电阻（Ω）	电流表示数（A）
1	2
2	5	0.4
3	10	0.2
4	20	0.1

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示：

（2）B
（3）断开开关；灯泡的电阻会随温度变化而变化
（4）1；0.1；10；2.5
【解析】解：（1）变阻器按一上一下的原则接入电路中，如下所示： ；（2）闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处即 B端；（3）接好最后一根导线时电表就有示数，说明电路为通路，则他在连接电路时忘记了断开开关；研究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，小明纠正错误后，决定用桌上的小灯泡代替电阻完成实验是不对的，这是因为：灯泡的电阻会随温度变化而变化；（4）2Ω定值电阻接入电路后，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图丙所示，图中电流表选用大量程，分度值为0.1A，此时电路中的电流为1A，由欧姆定律的变形公式，电压表示数：
U1=I1R1=1A×2Ω=2V；
电源电压为U=3V，当定值电阻R=20Ω时，变阻器连入电路中的电阻最大为5Ω时，电路中的最小电流：
I= =0.012A，故表中第4次电流数据0.1A为编造所得；
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=U﹣U1=3V﹣2V=1V，电压表控制在2V不变，故变阻器电压为定值电阻电压为的 倍，当最大定值电阻20Ω接入电路中时，由分压原理，变阻器连入电路中的电阻：
R滑大= ×20Ω=10Ω，即要选择最大阻值不小于10Ω的变阻器；
或当变阻器连入电路中的电阻最大为R′滑=5Ω时，变阻器分得的电压最多，能控制电压表示数为U1=2V不变，此时电源电压有最大值，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为U大﹣2V，根据分压原理：
= ，即 ﹣1= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
由①式可知，等于左边为定值，故右边也为定值，当变阻器连入电路中的电阻最大为R′滑=5Ω时，应对应的定值电阻最大为R=20Ω，将数值代入①得：
﹣1= ，
故电源电压最大值为U大=2.5V．
所以答案是：（1）如上所示；（2）B；（3）断开开关； 灯泡的电阻会随温度变化而变化；（4）1； 0.1； 10；2.5．