Question

8．在電壓一定時，電流與電阻的關(guān)系的實驗中，小凱把定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)和二節(jié)干電池串聯(lián)連接成了如圖所示的電路，正準(zhǔn)備閉合開關(guān)時，旁邊的小蘭急忙攔住他，說接線錯了． 
（1）請你檢查一下電路，錯在哪里？小蘭發(fā)現(xiàn)只要改接一根導(dǎo)線就可以，請把接錯的那一根導(dǎo)線找出來，打上“×”，再畫線把它改接到正確的位置上．
（2）實驗時，先接入10Ω電阻，移動滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，記錄相應(yīng)的電流值后；小凱想改接l5Ω的電阻，下一步的操作是：斷開開關(guān)，將變阻器的電阻移動到最左端，將l5Ω的電阻接入電路中，向右移動滑片使電壓表示數(shù)保持2V不變．
（3）為多次測量得出普遍規(guī)律，又接入20Ω的電阻繼續(xù)實驗，為了使電壓表的示數(shù)為2V，應(yīng)該將滑片P向左端移動．所用滑動變阻器的最大阻值至少應(yīng)為10Ω．

Answer 1

分析 （1）原電路中，電壓表串聯(lián)在電路中了，電流表與電阻R并聯(lián)了，是錯誤的；
（2）研究電流與電阻的關(guān)系時，要保持電壓表示數(shù)不變，為電路的安全，連接電路時，開關(guān)要斷開，滑片移動到阻值最大處，然后移動滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)不變；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結(jié)合分壓原理確定變阻器連入電路中的最大阻值至少為多少．

解答 解：（1）電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，改正后如圖所示：


（2）在研究電流與電阻的關(guān)系實驗時，要控制電壓不變，先接入10Ω電阻，移動滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，記錄相應(yīng)的電流值后；
小凱想改接l5Ω的電阻，下一步的操作是：斷開開關(guān)，將變阻器的電阻移動到最左端，將l5Ω的電阻接入電路中，向右移動滑片使電壓表示數(shù)保持2V不變；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，為了使電壓表的示數(shù)為2V不變，變阻器分得的電壓U_滑=3V=2V=1V，
變阻器的電壓是定值電阻電壓的$\frac{1V}{2V}$=$\frac{1}{2}$倍，
接入20Ω的電阻繼續(xù)實驗，根據(jù)分壓原理，
所用滑動變阻器的最大阻值至少應(yīng)為：
R_滑=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω．
故答案為：（1）如上所示；
（2）斷開開關(guān)，將變阻器的電阻移動到最左端，將l5Ω的電阻接入電路中，向右移動滑片使電壓表示數(shù)保持2V不變；
（3）10．

點評 本題研究電流與電阻的關(guān)系時，考查電路的連接、操作過程、控制變量法的運用和對器材的要求，為電學(xué)中的重要內(nèi)容，要掌握．