Question

【題目】下面是某小組探究通過導(dǎo)體電流與導(dǎo)體電阻關(guān)系的實驗，實驗中所用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑動變阻器有兩種：“20Ω 2A”和“50Ω 1A”，電源電壓為4.5V，請回答下列問題．
（1）請在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整，要求：實驗中如果將滑片從右向左移動，電流表示數(shù)變大；
（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)，發(fā)生這種故障的原因可能是（已知電流表完好）；
（3）排除故障后，在某次測量中，把5Ω的定值電阻連入電路時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙，則流過電源的電流為A，此時定值電阻的電功率是W；
（4）接著把5Ω電阻換成10Ω的電阻，應(yīng)該向（選填“左”、“右”）移動滑動變阻器的滑動觸頭，使電壓表的示數(shù)為V，再記下電流值．
（5）為了讓所提供的4個定值電阻在實驗中都能用上，應(yīng)該選擇規(guī)格為的滑動變阻器．

Answer 1

【答案】
（1）解：將滑片從右向左移動，變阻器連入電路中的電阻減小，故變阻器滑片以右電阻絲連入電路，如右圖所示

（2）定值電阻斷路
（3）0.3；0.45
（4）右；1.5
（5）“50Ω 1A”
【解析】解：（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，電流表沒有示數(shù)，說明電路斷路或電路的總電阻很大，所以，發(fā)生這種故障的原因可能是定值電阻斷路而導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中；（3）電流表小量程的分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，此時定值電阻的電功率P=UI=1.5×0.3A=0.45W；（4）研究電流與電阻的關(guān)系時，要保持定值電阻兩端的電壓不變，當(dāng)5Ω電阻換成10Ω的電阻后，根據(jù)分壓原理，定值電阻分得的電壓增大，要保持定值電阻兩端的電壓不變，變阻器要分去更多的電壓，所以應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻，滑片向右移動，使電壓表示數(shù)為1.5V；（5）當(dāng)電路中接入20Ω電阻時，要保持電壓表示數(shù)為1.5V不變，變阻器要分去4.5V﹣1，5V=3V的電壓，根據(jù)分壓原理，變阻器的阻值至少為 ×20Ω=40Ω．為了讓所提供的4個定值電阻在實驗中都能用上，應(yīng)選用“50Ω 1A”的變阻．所以答案是：（1）如上圖所示；（2）定值電阻斷路；（3）0.3； 0.45；（4）右； 1.5；（5）“50Ω 1A”．

【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．