Question

7．在電阻一定時探究電流與電阻關系的實驗中，電源電壓為3V不變，小明把定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關和電源連接成了圖示的電路，正準備閉合開關時，旁邊的小軍急忙攔住他，說接線錯了．請你檢查一下電路，錯在哪里？小蘭發(fā)現(xiàn)只要改接一根導線就可以．
（1）請把接錯的那一根導線找出來，打上“×”，再畫線把它改到正確的位置上，并畫出改正后的電路圖．

（2）下表是實驗數(shù)據，若第2次實驗時將定值電阻的阻值由5Ω調為10Ω后小明應把滑動變阻器的滑片向左移動才能使電壓表示數(shù)不變，再讀電流表的示數(shù)，但他沒有移動滑動變阻器的滑片就直接讀出電流表的示數(shù)，這個示數(shù)是C
A.0.20    B.0.18   C.0.15   D.0.10

次數(shù)	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	15	20
電流/A	0.20		0.07	0.05

（3）在現(xiàn)有的實驗器材不變，為得出普遍實驗規(guī)律下一步應進行的實驗操作是斷開開關，將滑動變阻器移到阻值最大處，將15Ω的定值電阻接入電路中，調節(jié)滑動變阻器，使其兩端電壓為1V，讀出電流表示數(shù)
（4）實驗過程中，某同學發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0A，電壓表示數(shù)接近3V，電路發(fā)生的故障可能是定值電阻R斷路．

Answer 1

分析 （1）電流表應串聯(lián)接入電路中；
（2）根據電阻的變化判定電阻兩端電壓的變化，根據歐姆定律分析滑動變阻器滑片的移動方向；
（3）為了得到普遍的規(guī)律，應多次實驗；
（4）電流表示數(shù)為0，說明電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表并聯(lián)部分發(fā)生了斷路．

解答 解：（1）由圖可知，此時的電流表與電阻并聯(lián)在了電路中，所以電流表的連接是錯誤的；電壓表應并聯(lián)到定值電阻的兩端；實物圖和電路圖為：

（2）若第2次實驗時將定值電阻的阻值由5Ω調為10Ω后，則定值電阻兩端的電壓變大，在實驗時應控制電壓不變，故應減小定值電阻兩端的電壓，增大滑動變阻器兩端的電壓，故要增大滑動變阻器的電阻，滑片向左移動；由表1知，定值電阻兩端的電壓為U_R=5Ω×0.2A=1V，因此滑動變阻器兩端的電壓U_R滑=3V-1V=2V，進而求出滑動變阻器的電阻為R滑=$\frac{{U}_{R滑}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，由于他沒有移動滑動變阻器的滑片就直接讀出電流表的示數(shù)，則電流表的示數(shù)為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω+10Ω}$=0.15A；
（3）為了得到普遍的規(guī)律，應多次進行實驗，所以接下來的操作是：斷開開關，將滑動變阻器移到阻值最大處，將15Ω的定值電阻接入電路中，調節(jié)滑動變阻器，使其兩端電壓為1V，讀出電流表示數(shù)；
（4）實驗過程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，說明電路中有斷路故障；電壓表示數(shù)接近3V，說明電壓表并聯(lián)部分發(fā)生了斷路，即電路發(fā)生的故障可能是電阻R斷路；
故答案為：（1）如上圖；（2）左；C；
（3）斷開開關，將滑動變阻器移到阻值最大處，將15Ω的定值電阻接入電路中，調節(jié)滑動變阻器，使其兩端電壓為1V，讀出電流表示數(shù)；
（4）定值電阻R斷路．

點評 本題是探究電流與電阻關系的實驗，考查了電路故障的判斷、串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應用，明確探究電流與電阻的關系的實驗中，應控制電壓不變是關鍵．