Question

4．在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒為4.5V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω 1.5A”字樣．

（1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)斷開(kāi)．
（2）小新將實(shí)物連接成如圖所示電路，其中有一處連線錯(cuò)誤，請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“×”并改正．
（3）將電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使定值電阻R兩端電壓為2.5V，電流表示數(shù)如圖3所示，則R的阻值為5Ω．
（4）當(dāng)20Ω的電阻接入時(shí)，電壓表示數(shù)始終無(wú)法達(dá)到2.5V，其原因可能是A
A．20Ω的電阻阻值太大            B．電源電壓4.5V太低
C．滑動(dòng)變阻器的最大阻值太大       D．控制電壓為2.5V太高．

Answer 1

分析 （1）為防止電路中電流過(guò)大，燒壞電路元件，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
（2）由電路圖可知，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器和電阻兩端的電壓，應(yīng)把電壓表應(yīng)該和定值電阻并聯(lián)；
（3）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出R的阻值；
（4）根據(jù)串分壓的知識(shí)進(jìn)行判斷，在串聯(lián)電路中電流相等，根據(jù)U=IR，電壓與電阻成正比，所以U₁：U₂=R₁：R₂．

解答 解：（1）為保護(hù)電路，連接電路中時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；
（2）電壓表應(yīng)該和定值電阻并聯(lián)測(cè)量定值電阻兩端的電壓，改正后的電路圖如下圖所示：

（3）電流表接的是0～0.6A的量程，分度值為0.02A，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.5A；
電阻R的阻值為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（4）由題意知，電源電壓為4.5V，電阻兩端的電壓為2.5V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為4.5V-2.5V=2V；
根據(jù)串分壓的知識(shí)：$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{2.5V}{2V}$=$\frac{5}{4}$，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω，電阻的阻值為滑動(dòng)變阻器阻值的2倍，所以其兩端的電壓也為滑動(dòng)變阻器兩端電壓的2倍，其電阻太大或滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小，而造成了電壓表示數(shù)始終大于2.5V，而無(wú)法達(dá)到2.5V，A正確，CD錯(cuò)誤；
若增大電源電壓，則電阻兩端的電壓會(huì)更大，B錯(cuò)誤；
故答案為：
（1）斷開(kāi)；
（2）如上圖所示；
（3）5；
（4）A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，涉及到實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和電流表的讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用等，同時(shí)考查了考查學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律及滑動(dòng)變阻器使用的理解和運(yùn)用能力．