Question

4．.小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池（1.5V）两节，电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、开关各一只、导线若干．根据图甲所示的电路图进行实验．

（1）用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图中的实物图连接完整．
（2）连接电路．闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于B（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是定值电阻断路．
（4）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向左（选填“左”或“右”）移动．
（5）实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为0.3A．
（6）试验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示．老师看后说其中一次是错误的．帮小明分析出错的是第1次，原因是电压最小应是0.6V，电流为0.12A．

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

Answer 1

分析 （1）根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，把电流表、滑动变阻器串联接入电路；
（2）连接电路时要断开开关，闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处；
（3）电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数、灯泡不亮说明电路断路，即电压表并联部分断路，据此进行解答；
（4）要使电压表示数变大，滑动变阻器接入电路的电阻需减小；
（5）根据电流表的量程和分度值读出图丙电流表的示数；
（6）根据串联分压的特点分析．

解答 解：（1）由图可知，电压表所选量程为0～3V，
灯泡的最大电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，电流表应选0～0.6A量程，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，实物电路图如图所示．

（2）连接电路过程中，开关应断开，接通电路前还应把滑动变阻器滑片调节到B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（3）电压表有示数则电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数、灯泡不亮则电路断路，即电压表并联部分断路，定值电阻断路；
（4）要使电压表示数变大，滑动变阻器接入电路的电阻需减小，故滑片P应向左端移动；
（5）图丙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
（6）已知滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、干电池（1.5V）两节，即电源电压为3V，
由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，在第一次实验时，滑动变阻器调到阻值最大处，即20Ω，因为定值电阻为5Ω，其电阻之比为4：1，根据串联分压的特点可知，定值电阻两端电压为$\frac{1}{5}$×3V=0.6V，即出错的是第1次，原因是定值电阻两端电压最小为0.6V，电流为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{0.6V}{5Ω}$=0.12A．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）定值电阻断路；（4）左；（5）0.3；（6）1；电压最小应是0.6V，电流为0.12A．

点评 本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、电路故障分析、电表读数、实验数据分析等，是实验的常考问题，一定要掌握；对电表进行读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．