Question

17．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小明设计的实验电路图如图甲所示，已知电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω  1A”字样．

（1）请用笔画线代替导线，按电路图将乙图所示的实物电路补充完整；
（2）在闭合开关以前，应将滑动变阻器的滑片滑到左端（选填“左”或“右”）
（3）小明闭合开关后就发现电流表有示数而电压表无示数，造成上述现象的原因分别是电压表断路或定值电阻R短路．
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，读出并记下电流值；再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数大于1.5V，于是他下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向左（填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为1.5V；
（5）此装置还能探究的实验是：测量定值电阻的阻值．

Answer 1

分析 （1）由图乙可知，电流表、滑动变阻器连接不完整，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，即可完成电路连接；
（2）为保护电路，闭合开关前滑动变阻器接入电路电阻应最大；
（3）故障原因可能是电路存在断路或短路，根据故障现象分析故障原因；
（4）当将电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻阻值变大，定值电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保证电阻两端电压不变，应移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，使电阻两端电压减小；
（5）根据实验器材，确定能够完成的实验课题．

解答 解：（1）电流表、滑动变阻器串联接入电路，电流表用小量程，实物图如下图所示．
（2）由电路图知，要使闭合开关前滑动变阻器接入电路的电阻最大，滑片要位于最左端；
（3）电流表有示数，说明电路不存在断路故障；电压表无示数，可能是电压表断路造成的，或者与电压表并联的定值电阻短路造成的；
（4）定值电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻分压变大，大于原来的电压1.5V，为使定值电阻的电压减小为原来的1.5V，应增大滑动变阻器的分压，增大滑动变阻器接入电路的阻值，由电路图可知，应向左移动滑动变阻器滑片，才能保持电阻两端电压不变；
（5）此实验中，测量仪表有电流表和电压表，辅助器材有电源、开关、导线及多个定值电阻，所以可以采用伏安法测量定值电阻的阻值．
故答案为：
（1）
；
（2）左；
（3）电压表断路或定值电阻R短路；
（4）左；
（5）测量定值电阻的阻值．

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、滑动变阻器的调节；第（4）小题是本题的难点，知道实验过程中应控制定值电阻两端的电压不变，分析清楚电路结构、掌握串联电路特点是正确解题的基础与关键．