某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系.实验中电源电压保持3V不变.定值电阻的阻值分别为5Ω.10Ω.15Ω和20Ω．(1)该同学接错了一根导线.请你在这根导线上打“× .并补画出正确的那根导线,(2)正确连接电路后.先用5Ω的定值电阻进行实验.闭合开关后.移动滑片.此时电流表的示数如图乙所示,接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

7．某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω．

（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）正确连接电路后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示；接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验，每次观察到电压表的示数为2 V时，记录电流表的示数．
（3）几次实验中记录电表示数时，定值电阻消耗的最大功率为0.8W，此时滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω．

分析（1）分析电路的错误之处改正；
（2）由图中电流表选用的小量程读数，根据欧姆定律求电压，研究电流与电阻关系时，要控制电压表示数不变；
（3）根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$，分析有最大功率的条件并求解；根据串联电路电压的规律和分压原理求解．

解答解：（1）在原电路中，电压表串联在电路中了，电流表与电阻并联了，这是错误的，电压表应并联在电阻两端，电流表应串联在电路中，如下图所示：

（2）图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，
根据I=$\frac{U}{R}$可得，电压表示数（即电阻两端的电压）：U=IR=0.4A×5Ω=2V；
因研究电流与电阻关系时，要控制电压表示数不变，故接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验，每次观察到电压表的示数为2V时，记录电流表的示数．
（3）因电压表示数不变，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，当接入5Ω的最小电阻时，定值电阻消耗的功率最大，
P_R最大=$\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{（2V）^{2}}{5Ω}$=0.8W；
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U_滑=3V-2V=1V，
变阻器分得的电压为电阻两端电压的$\frac{1V}{2V}$倍，根据分压原理可知，此时变阻器接入电路的阻值为：
R_滑=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω．
故答案为：（1）如上图所示；（2）2；（3）0.8；2.5．

点评本题探究电流与电阻的关系，考查电路的连接、欧姆定律及控制变量法及串联电路规律和电功率公式的运用．

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