Question

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中電源電壓保持3V不變，定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。

（1）該同學(xué)接錯(cuò)了一根導(dǎo)線，請你在這根導(dǎo)線上打“×”，并補(bǔ)畫出正確的那根導(dǎo)線_________；

（2）正確連接電路后，先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)后，移動滑片，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示；接著將5Ω的電阻換成其他阻值的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次觀察到電壓表的示數(shù)為____V時(shí)，記錄的電流表的示數(shù)。

（3）在四次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)定值電阻消耗的電功率最大時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值為______Ω。

Answer 1

【答案】 2 2.5

【解析】（1）圖中電流表與電阻并聯(lián)，而電壓表與電阻串聯(lián)是錯(cuò)誤的，要通過一根導(dǎo)線必為正確，從電流方向考慮，電流從滑動變阻器到電壓表正接線柱時(shí)，應(yīng)同時(shí)連接到電阻的左端，則電阻右端到電流表的正接線柱，所以在電阻左端到電流表負(fù)接線柱的導(dǎo)線上打錯(cuò)號，如圖。

（2）正確連接電路后，先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)后，移動滑片，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，根據(jù)電源電壓及電阻判斷可知，電流表使用小量程，分度值為0.02A，讀數(shù)為04A，所以電阻兩端的電壓為：；

根據(jù)控制變量的思路，接著將5Ω的電阻換成其他阻值的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，所以每次觀察到電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，記錄的電流表的示數(shù)。

（3）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)時(shí)，要保證電阻兩端的電壓不變，所以根據(jù)可知，當(dāng)電阻最小時(shí)，即電阻為5Ω時(shí)，電功率最大，此時(shí)電流為0.4A；

滑動變阻器兩端的電壓為：，滑動變阻器接入電路的電阻為：

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