Question

6．在探究电流与电阻关系的实验中，所用器材如下：蓄电池（6V）、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各一只）、开关、滑动变阻器（1.5A   20Ω）、导线若干．

（1）请你帮助小军按图甲所示的电路图连接图乙的实物电路，要求滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大．
（2）补接后小军先将5Ω电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，电流表示数如图丙．请读出示数：0.4A．
（3）当小军将10Ω电阻换接成15Ω电阻后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使电压表示数仍为2V，分析其原因可能是定值电阻两端的电压保持太低（答出一种情况即可）．
（4）小军完成此实验后，想利用原有器材进行”伏安法测电阻“的实验．电路连接正确后闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数为6V，你认为发生故障的原因是定值电阻断路．
（5）排除故障后，将滑片P移到某一位置时，两表读数如图丁所示，小军计算得出所测电阻的阻值R=5Ω．你认为这个结果可靠吗？不可靠，理由是没有多次测量求出平均值以减小误差．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器与电阻串联接入电路中，根据滑动变阻器的接法连接滑动变阻器；
（2）根据电流表的量程和分度值读数；
（3）换接15Ω电阻时，根据串分压的知识，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，电压表的示数无法达到2V，可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成；
（4）定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，当定值电阻断路时，电压表与电路串联，分担电源电压．
（5）在测量电阻的实验中，应通过滑动变阻器改变电路中的电流，多次测量求平均值，以减小实验的误差，因为导体的电阻与电流和电压无关．

解答 解：（1）滑动变阻器与电阻串联接入电路中，滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大，则应连接左下接线柱；如图：
；
（2）电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.4A；
（3）换接15Ω电阻时，根据串分压的知识，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，电压表的示数无法达到2V，可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成；
（4）被测电阻断路时，电压表与电路串联，分担电源电压，示数为电源电压，电流表无示数；
（5）清除故障后，将滑片P向左滑动时，其电阻减小，整个电路的电流增大，电压表示数将增大；
因为电源为两节干电池串联组成电源，由图丙知：电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为U=1V，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为I=0.2A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω；这个结果不可靠，应多次测量求平均值，以减小实验的误差．
故答案为：（1）如图；（2）0.4；（3）定值电阻两端的电压保持太低；（4）定值电阻断路；（5）5；不可靠；没有多次测量求出平均值以减小误差．

点评 本题考查了选择连接电路图、实验操作、滑动变阻器的调节等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；连接电路图时，注意电流表量程的选择、滑动变阻器的接法．