Question

12．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(jù)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．其中電源電壓12V不變，滑動變阻器標有“50Ω，1A”字樣．
（1）在閉合開關之前應將滑動變阻器的滑片移置A端．（選填“A”或“B”）
（2）小亮正確連接電路后開始實驗，當電阻箱的示數(shù)為10Ω時，閉合開關S，他發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)為12V．小亮檢查電流表沒有故障，則電路可能出現(xiàn)的故障是電阻箱處出現(xiàn)斷路故障．
（3）他排除電路故障后，在實驗過程中，當改變電阻箱接入電路的阻值時，移動滑動變阻器的滑片可使電阻箱兩端電壓保持6V不變．當小亮將電阻箱的阻值由20Ω調(diào)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適當向A端移動．（選填“A”或“B”）
（4）當電阻箱接入電路的阻值為60Ω時，小亮發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)始終無法達到6V，此時小亮同學應采取的措施是C．（選填序號）
A．更換一只新的電壓表      B．調(diào)節(jié)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
（5）根據(jù)表格數(shù)據(jù)歸納通過導體的電流跟導體電阻的關系：在電壓為6V不變的條件下，I=$\frac{6V}{R}$．

U/V	6	6	6	6	6	6
R/Ω	10	12	15	20	30	60
I/A	0.6	0.5	0.4	0.3	0.2	0.1

Answer 1

分析 （1）閉合開關前，滑片應該打到最大阻值處；
（2）據(jù)電流表沒有示數(shù)判斷該電路是斷路，而后據(jù)電壓表的示數(shù)分析即可判斷故障的原因；
（3）據(jù)電路中，串聯(lián)電阻的分壓作用分析即可判斷；
（4）電阻兩端電壓達不到6V，可能是電源電壓太大、或滑動變阻器阻值分壓太小造成的，據(jù)此提出改進措施；
（5）分析表格數(shù)據(jù)可知，電阻與通過的電流乘積不變，據(jù)此得出結(jié)論．

解答 解：（1）此時變阻器的滑片右側(cè)接入電路，所以閉合開關前，滑片應該打到最左端，即A端，此時變阻器處于最大阻值處；
（2）由于此時電流表沒有示數(shù)，所以該電路是斷路；此時電壓表有示數(shù)，即表明此時電壓表測量的是電源電壓，故可判斷，可能是由于電阻箱內(nèi)部斷路造成的；
（3）當小亮將電阻箱的阻值由20Ω調(diào)為30Ω時，電阻箱的阻值變大，其分擔的電壓變大，即此時電壓表的示數(shù)會大于6V，所以為了保持電壓表示數(shù)始終是3V，所以應該讓變阻器多分擔一些電壓，故變阻器的有效阻值應該變大，故滑片應該向左移動，即向A端移動；
（4）滑動變阻器的最大阻值為50Ω，當電阻箱接入電路的阻值為60Ω時，電阻箱阻值大于滑動變阻器最大阻值，電阻箱兩端電壓大于滑動變阻器兩端電壓，電源電壓是12V，因此電阻箱兩端電壓大與6V，為使電阻箱兩端電壓等于6V，可以減小電源電壓，或換用最大阻值大于70Ω的滑動變阻器，因此C、用最大阻值為100Ω的滑動變阻器替換原來的滑動變阻器，措施正確；
A、更換一塊新的電壓表，電阻箱兩端電壓不變，故A錯誤；
B、調(diào)節(jié)電源的輸出電壓到16V，電阻箱兩端的電壓會更大，因此B錯誤；
（5）由表格數(shù)據(jù)可知，電阻與通過的電流乘積不變，故可得結(jié)論：電壓一定時，I=$\frac{6A•Ω}{R}$=$\frac{6V}{R}$；
故答案為：（1）A；（2）電阻箱處出現(xiàn)斷路故障；（3）A；（4）C；（5）電壓為6V不變；$\frac{6V}{R}$．

點評 本題考查了根據(jù)實物圖畫電路圖、電路故障的判斷、電路的動態(tài)分析實驗數(shù)據(jù)的串聯(lián)，關鍵是根據(jù)電路的故障判斷電源的電壓，總體來說本題的難度較大．