Question

9．如圖甲是“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”的電路圖．

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，補(bǔ)充圖（乙）中實(shí)驗(yàn)器材的連接，要求：滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)電阻變��；
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，若電流表示數(shù)較大，電壓表接近電源電壓，且移動(dòng)滑片，電表示數(shù)始終不變，則電路中存在的問(wèn)題可能是滑動(dòng)變阻器同時(shí)連接了上面的兩個(gè)接線柱；
（3）在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是改變定值電阻兩端的電壓；在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是控制定值電阻兩端的電壓不變；
（4）在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，電源電壓為3V保持不變，若滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，所選定值電阻分別10Ω、20Ω、30Ω，則所確定的不同電阻兩端的電壓值的范圍1.8V--3V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程且與電阻R并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)電阻變小說(shuō)明右下方接線柱必須接入電路中；
（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，不能改變燈泡亮度，滑動(dòng)變阻器都接上面或都接下面兩個(gè)接線柱，然后由燈泡的亮度確定具體情況；
（3）在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，需保持電阻不變，用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變導(dǎo)體兩端的電壓；在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，用滑動(dòng)變阻器保持電壓不變，改變電阻．滑動(dòng)變阻器在電路中的基本作用是保護(hù)電路；
（4）根據(jù)歐姆定律求出定值電阻的阻值最小且變阻器接入電路中電阻為零時(shí)電路中的電流，然后與電流表的量程相比較確定電阻兩端的最大電壓；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小且定值電阻的阻值最大時(shí)電阻兩端的電壓最小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)求出電阻兩端的最小電壓，從而得出答案．

解答 解：（1）由圖乙可知，電源為兩節(jié)干電池串聯(lián)組成的即為3V，則電壓表應(yīng)選0～3V的量程，且與電阻R并聯(lián)，
滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱與電阻R串聯(lián)時(shí)，滑片向右移動(dòng)時(shí)電阻變小，如下圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)后，若電流表示數(shù)較大，電壓表接近電源電壓，說(shuō)明電路中的電阻較小，且移動(dòng)滑片，電表示數(shù)始終不變，則滑動(dòng)變阻器同時(shí)連接了上面的兩個(gè)接線柱；
（3）在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻不變，通過(guò)改變變阻器接入電路中的電阻來(lái)改變電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流；
在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，是通過(guò)滑動(dòng)變阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的；
（4）當(dāng)定值電阻的阻值最小R_小=10Ω，且變阻器接入電路中電阻為零時(shí)，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{小}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A＜0.6A，
則所確定的不同電阻兩端電壓的最大值為3V，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小且定值電阻的阻值最大時(shí)，電阻兩端的電壓最小：
由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可得U_小=$\frac{{R}_{大}}{{R}_{大}+{R}_{滑}}$U=$\frac{30Ω}{30Ω+20Ω}$×3V=1.8V，
所以，所確定的不同電阻兩端的電壓值的范圍1.8V～3V．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）滑動(dòng)變阻器同時(shí)連接了上面的兩個(gè)接線柱（或“變阻器被短路”）；
（3）改變定值電阻兩端的電壓；控制定值電阻兩端的電壓不變；
（4）1.8；3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物電路圖的連接和電路故障的判斷以及滑動(dòng)變阻器的作用、歐姆定律的應(yīng)用等，正確的判斷電阻兩端能保持的范圍是關(guān)鍵．