Question

12．小華利用下列器材探究電流與電阻的關(guān)系．實驗器材：電源（4.5V）、電流表、電壓表、三個定值電阻（R₁=5Ω、R₃=15Ω，R₄=25Ω）．滑動變阻器標(biāo)有“30Ω1A”字樣．

（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)，小華發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)．原因可能是電阻R斷路（斷路/短路）．
（2）實驗中，小華控制R兩端的電壓不變，示數(shù)如乙圖所示，讀數(shù)為2.5V．
（3）小華讀出R₁接入電路時的電流后，斷開開關(guān)，將R₁換成R₃后．接下來她應(yīng)該進行的操作是將滑片移至最右端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V
（4）實驗中，小華如果想控制R兩端的電壓為1.5V不變，則他能否完成三次實驗獲得三組數(shù)據(jù)得出電流與電阻的關(guān)系呢？不能．理由是滑動變阻器阻值太�。�

Answer 1

分析 （1）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)該斷開；
若電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路；
（2）根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程，讀出電壓表的示數(shù)；
（3）要探究電流與電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定當(dāng)接入電阻最大時，變阻器連入電路中的阻值與題中變阻器的規(guī)格比較．

解答 解：（1）為保護電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
電流表無示數(shù)，電路發(fā)生斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路；
（2）由圖甲知，電源電壓為1.5V×3=4.5V，由圖乙知，電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程，示數(shù)為2.5V；
（3）由電路圖可知，將R₁換成R₂后，應(yīng)先將滑片移至最右端，使其阻值最大，然后閉合開關(guān)，并調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V不變．
（4）實驗中，小華如果想控制R兩端的電壓為1.5V不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器要分去的電壓為4.5V-1.5V=3V，當(dāng)定值電阻為25Ω時，由分壓原理，變阻器的電阻應(yīng)為2×25Ω=50Ω＞30Ω，即當(dāng)電阻為25Ω時，無法完成實驗．
故答案為：（1）斷開；斷路；（2）2.5；（3）將滑片移至最右端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V；（4）不能，變阻器的最大阻值太�。�

點評 本題是探究電流與電阻關(guān)系的實驗，考查了變阻器的連接及其使用、電路故障的分析、電壓表的讀數(shù)及控制變量法的應(yīng)用及器材的選擇，是該實驗中的�？紗栴}，應(yīng)理解并掌握．