Question

7．在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，老师给同学们准备了以下器材：电源（3V）、电流表（0-0.6A，0-3A ）、电压表（0-3V，0-15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1个）、开关、滑动变阻器（1.5A，20Ω）、导线若干．

（1）请你将图甲中电路连接完整．
（2）小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图乙为0.4A；再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，为了使电压表示数仍为2V，应将滑动变阻器适当向右（填“左、右”）移动．
（3）当小明再换接15Ω电阻时，无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为2V，分析其可能的原因变阻器的阻值太小．（答出一种情况即可）
（4）利用该电路还能完成伏安法测电阻实验．

Answer 1

分析 （1）本实验中滑动变阻器应一上一下串联入电路中，电压表测定值电阻两端电压，由电源电压可以确定电压表量程；
（2）由图根据电流表的量程和分度值读出其示数；当换接阻值更大的电阻后，电阻两端的电压会增大，然后确定滑动变阻器的阻值变化，得出滑片的移动方向；
（3）根据串分压的知识结合欧姆定律分析造成现象的原因；
（4）根据实验电路及电学实验可知，该实验还可探究电流和电压的关系、测量电阻的阻值及功率等实验．

解答 解：
（1）探究“电流与电阻的关系”实验过程中滑动变阻器应一上一下串联入电路中，电压表测定值电阻两端电压，电源电压3V，所以电压表应使用0-3V量程，如图所示：
；
（2）由电路图电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由图乙可知其示数为0.4A；
将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，根据串分压的知识，电压表的示数将变大，为使电压表的示数不变，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右移动；
（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）根据此电路图可知，此电路还可保持电阻不变，通过变阻器改变电阻两端的电压，探究电流和电压的关系；也可完成伏安法电阻的阻值及电功率的实验．
故答案为：
（1）见上图；（2）0.4；右；（3）变阻器的阻值太小；（4）伏安法测电阻．

点评 此题是探究电流和电阻的关系，考查了控制变量法的应用及滑动变阻器的使用，涉及到了串分压的知识．