Question

【題目】在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們利用阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻進(jìn)行探究，電源電壓為4.5V并保持不變，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）如圖甲所示的電路中缺少一根導(dǎo)線，請用筆畫線代替導(dǎo)線。將電路連接完整

（________）

（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針幾乎不動，電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)且超過滿刻度，無論怎樣是移動滑片，現(xiàn)象不變，原因可能是電阻R出現(xiàn)_____現(xiàn)象

（3）排除故障后。先接入15Ω的電阻，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為U0，記下電流表示數(shù)如乙所示為_____A，此時(shí)滑動變阻器的功率為P1；保持滑片位置不變，斷開開關(guān)，用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，閉合開關(guān)，應(yīng)將滑片向_____端移動，才能使電壓表示數(shù)保持U0不變；用5Ω電阻代替10Ω電阻接入電路，重復(fù)上面操作，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)仍為U0，此時(shí)滑動變阻器功率為P2，那么P1_____P2

Answer 1

【答案】 斷路 0.2 左 小于

【解析】

第一空．電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示：

第二空．正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針幾乎不動，電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)且超過滿刻度，無論怎樣是移動滑片，現(xiàn)象不變，原因可能是電阻R出現(xiàn)斷路現(xiàn)象，導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中；

第三空．排除故障后。先接入15Ω的電阻，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為U0，記下電流表示數(shù)如乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.2A，

第四空．此時(shí)滑動變阻器的功率為P1；保持滑片位置不變，斷開開關(guān)；

根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，電阻變小，其分得的電壓變小；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)減小滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向左端移動，使電壓表示數(shù)保持U0不變；

第五空．由歐姆定律，控制不變的電壓為：UV＝IR＝0.2A×15Ω＝3V；

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓為：U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，

故P1＝IU滑＝0.2A×1.5V＝0.3W；

用5Ω電阻代替10Ω電阻接入電路，重復(fù)上面操作，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)仍為U0，由歐姆定律，電路中的電流：

I′＝＝＝0.6A，而變阻器的電壓仍為1.5V，此時(shí)滑動變阻器功率為：

P2＝UI′＝1.5V﹣0.6A＝0.9W，那么P1小于P2。