Question

在探究“通過導體的電流跟導體電阻的關系”實驗中，小亮根據實驗目的設計出實驗電路圖，并按電路圖連接實驗器材如圖所示。

⑴請你根據實物電路連接情況畫出小亮設計的實驗電路圖。
⑵當電阻箱的示數為10Ω時，閉合開關S后，電壓表的示數為12V，電流表無示數。無論小亮怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電壓表和電流表的示數都無變化。經檢查，電壓表和電流表均完好。小華提醒小亮，電路中有故障。小亮排除了電路故障后，保持電阻箱的示數為10Ω，并將滑動變阻器的滑片P移至A端，閉合開關S后，電流表的示數為0.2A。則滑動變阻器的最大阻值為________Ω。
⑶在實驗中，當電阻箱接入電路的阻值改變后，移動滑動變阻器的滑片P，可使電阻箱兩端的電壓保持6V不變。當小亮將電阻箱的阻值由20Ω調為30Ω時，為保持電阻箱兩端電壓不變，應將滑動變阻器的滑片向________端移動。（選填“A”或“B”）
⑷當電阻箱接入電路的阻值為60Ω時，小亮發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電壓表的示數始終無法達到6V。此時小亮應采取的措施是________。（選填序號）
A．更換一塊新的電壓表
B．調節電源的輸出電壓到16V
C．用“1A  100Ω”的滑動變阻器替換原來的滑動變阻器
⑸在實驗中，當電阻箱的阻值調節為某一值時，電流表的示數如圖所示，請在表格中填寫此時電阻箱接入電路的電阻值和電路中的電流值。

⑹請根據表格中的數據歸納通過導體的電流跟導體電阻的關系：在________的條件下，I＝________。

Answer 1

⑴見右圖；
⑵50；
⑶A
⑷C
⑸15；0.4
⑹電壓不變（一定）；

分析：（1）根據實物圖電路圖時，可以根據電流流向法，從電源的正極開始依次畫出串聯的電路元件，最后把電壓表并聯在電阻的兩端即可．
（2）電壓表有示數說明與電壓表兩接線柱串聯的電路為通路，電流表無示數說明電路斷路，此時電壓表測電源的電壓；排除電路故障后，當滑片移到A端時，電阻與滑動變阻器的最大阻值串聯，根據串聯電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．
（3）根據串聯電路的分壓特點可知電阻箱兩端的電壓變化，進一步根據保持其兩端的電壓6V不變進行調節滑片的移動．
（4）無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表的示數都達不到額定電壓，說明電源電壓太低了，需要更換了．
（5）根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數，根據歐姆定律求出對應的電阻．
（6）分析表格數據可知，電阻與通過的電流乘積不變，據此得出結論．
解答：解：（1）根據電流流向法，先畫出電源的符合，從電源的正極出發，依次串聯開關、滑動變阻器、電流表、電阻箱回到電源的負極，再把電壓表并聯在變阻箱的兩端即可，如下圖所示：

（2）當電路出現故障時，電壓表測電源的電壓，即電源的電壓U=12V；
當排除電路故障后、滑片移到A端時，電阻與滑動變阻器的最大阻值串聯，
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=U-IR=12V-0.2A×10Ω=10V，
滑動變阻器的最大阻值R_滑max===50Ω．
（3）根據串聯電路的分壓特點可知，當小亮將電阻箱的阻值由20Ω調為30Ω時，電阻箱兩端分得的電壓變大；
為保持其兩端的電壓不變，應增大滑動變阻器分得的電壓，即滑片向A端移動增大接入電路的阻值．
（4）無論怎樣調節滑動變阻器，電壓表示數都低于6V，說明電源電壓不足6V，需要提高電源電壓．
（5）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數為0.4A；
燈泡的電阻R=U/I==15Ω．
（6）由表格數據可知，電阻與通過的電流乘積不變，故可得結論：電壓一定時，I=．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）50；（3）A；（4）B；（5）15；0.4；（6）電壓一定；．