Question

【題目】如圖所示，在“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系”實驗中，某小組選用兩節(jié)新干電池為電源，規(guī)格為“20Ω 1A”的滑動變阻器等器材進(jìn)行實驗：

（1）請根據(jù)圖甲的實物圖將圖乙的電路圖補充完整________；

（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)該______．閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)但沒超出量程，則產(chǎn)生故障的原因可能是導(dǎo)體電阻______（選填“斷路”或“短路”）；

（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，若電流表的示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為_____A；

（4）改變滑動變阻器滑片的位置，測得多組對應(yīng)的電壓、電流值，如下表所示，由測得數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比，導(dǎo)體電阻為______Ω（結(jié)果保留一位小數(shù)）：

（5）進(jìn)行實驗時，該小組發(fā)現(xiàn)：調(diào)節(jié)滑動變阻器無法使電壓表示數(shù)為0.5V，為了解決這個問題，可采取的方法是________________________________________________（寫出一種即可）

Answer 1

【答案】 斷開 短路 0.3 5.0 減小電源電壓或串聯(lián)一個電阻或換用阻值最大的變阻器等

【解析】（1）根據(jù)實物圖，將電路圖補充完整，把電壓表與定值電阻并聯(lián)，如下圖所示：

（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)該斷開；閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)但沒超出量程，說明電路為通路，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)則則產(chǎn)生故障的原因可能是導(dǎo)體電阻短路；（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，若電流表的示數(shù)如圖丙所示，圖中電流表分度值為0.02A，其讀數(shù)為0.3A；（4）改變滑動變阻器滑片的位置，測得多組對應(yīng)的電壓、電流值，如下表所示，由測得數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比，根據(jù)歐姆定律I=U/I，導(dǎo)體電阻：R=U/I，分別將表中對應(yīng)的電壓與電流代入計算，可得出相應(yīng)的電阻大小分別為：5Ω、5Ω、4.7Ω5.3Ω、5Ω、5Ω，為減小誤差，取平均值做為測量的結(jié)果，待測電阻大小：R測=（5Ω+5Ω+4.7Ω+5.3Ω+5Ω+5Ω）/6=5.0Ω；（5）研究電流與電阻的關(guān)系時，要控制電壓保持不變，進(jìn)行實驗時，該小組發(fā)現(xiàn)：調(diào)節(jié)滑動變阻器無法使電壓表示數(shù)為0.5V，即電壓表示數(shù)大于0.5V；說明電源過高，可適當(dāng)減小電源電壓，或在電路中串聯(lián)一個電阻分壓；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器至少分去3V﹣0.5V=2.5V的電壓時才能達(dá)到目的，即變阻器的電壓至少為定值電阻的2.5V/0.5V=5倍，由分壓原理，變阻器連入電路中的電阻至少為5×5Ω=25Ω，而題中變阻器的最大電阻為20Ω，故應(yīng)換用最大阻值至少25Ω的變阻器。