Question

【題目】小明在探究“電流大小與哪些因素有關”的實驗中，如圖所示．
（1）請用筆畫線代替導線，根據圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整．
（2）閉合開關前，圖乙中滑動變阻器的滑片P應位于（選填“A”或“B”）端．
（3）小明同學想研究“電流和電壓的關系”，接好最后一根導線時電表就有示數，小王同學認為他在連接電路時忘記了 ， 小明糾正錯誤后，決定用桌上的小燈泡代替電阻完成實驗，小王趕緊阻止他，這是因為 ．
（4）小王同學在探究“電流與電阻的關系”時選用以下器材：電源電壓為3V，滑動變阻器上標有“5Ω 1.5A”字樣，阻值分別為2Ω、5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一個．把2Ω定值電阻接入電路后，調節滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數如圖丙所示，此時電路中的電流為A，更換不同的電阻記錄了幾組數據如下表，老師在檢查時發現電流的數據A為小明編造所得，經詢問小明說出實情，在做這次實驗時無論怎樣調節變阻器，電壓表都回不到設定電壓．老師告訴小明只要選擇最大阻值不小于Ω的變阻器或選擇電壓不高于V的電源，即可調到設定電壓，完成本次實驗．

實驗次數	定值電阻（Ω）	電流表示數（A）
1	2
2	5	0.4
3	10	0.2
4	20	0.1

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）B
（3）斷開開關；燈泡的電阻會隨溫度變化而變化
（4）1；0.1；10；2.5
【解析】解：（1）變阻器按一上一下的原則接入電路中，如下所示： ；（2）閉合開關前，圖乙中滑動變阻器的滑片P應位于阻值最大處即 B端；（3）接好最后一根導線時電表就有示數，說明電路為通路，則他在連接電路時忘記了斷開開關；研究電流與電壓的關系時，要控制電阻大小不變，小明糾正錯誤后，決定用桌上的小燈泡代替電阻完成實驗是不對的，這是因為：燈泡的電阻會隨溫度變化而變化；（4）2Ω定值電阻接入電路后，調節滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數如圖丙所示，圖中電流表選用大量程，分度值為0.1A，此時電路中的電流為1A，由歐姆定律的變形公式，電壓表示數：
U1=I1R1=1A×2Ω=2V；
電源電壓為U=3V，當定值電阻R=20Ω時，變阻器連入電路中的電阻最大為5Ω時，電路中的最小電流：
I= =0.012A，故表中第4次電流數據0.1A為編造所得；
根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：
U滑=U﹣U1=3V﹣2V=1V，電壓表控制在2V不變，故變阻器電壓為定值電阻電壓為的 倍，當最大定值電阻20Ω接入電路中時，由分壓原理，變阻器連入電路中的電阻：
R滑大= ×20Ω=10Ω，即要選擇最大阻值不小于10Ω的變阻器；
或當變阻器連入電路中的電阻最大為R′滑=5Ω時，變阻器分得的電壓最多，能控制電壓表示數為U1=2V不變，此時電源電壓有最大值，根據串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓為U大﹣2V，根據分壓原理：
= ，即 ﹣1= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
由①式可知，等于左邊為定值，故右邊也為定值，當變阻器連入電路中的電阻最大為R′滑=5Ω時，應對應的定值電阻最大為R=20Ω，將數值代入①得：
﹣1= ，
故電源電壓最大值為U大=2.5V．
所以答案是：（1）如上所示；（2）B；（3）斷開開關； 燈泡的電阻會隨溫度變化而變化；（4）1； 0.1； 10；2.5．