Question

18．小明同學(xué)在做“探究電流與電壓關(guān)系”的實驗時，準(zhǔn)備了以下器材：兩節(jié)新干電池，電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω  2A）、定值電阻、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.1	0.2		0.4	0.5	0.6

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖甲所示實物圖連接完整．
（2）連接完電路．閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應(yīng)處于B（選填“A”或“B”）端．
（3）接著，小明閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是電阻斷路．
（4）排除故障后，小明繼續(xù)實驗，測出定值電阻兩端的不同電壓和對應(yīng)的電流值如表所示，第3組實驗時電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時電路中的電流為0.3A．
（5）老師看了一眼表格，指出其中有一組數(shù)據(jù)是拼湊的，則這組數(shù)據(jù)是第1組，原因是所需變阻器的阻值大于其最大阻值．小明之所以能夠拼湊數(shù)據(jù)，是因為他通過其他組實驗數(shù)據(jù)，求出了定值電阻的阻值為5Ω．

Answer 1

分析 （1）電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，根據(jù)燈泡電阻和電源電壓確定其量程；變阻器注意要一上一下選擇接線柱；
（2）閉合開關(guān)前，變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處；
（3）電流表無示數(shù)，則電路斷路，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路；
（4）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)；
（5）計算當(dāng)電阻兩端電壓最小時所需滑動變阻器的阻值，與變阻器的最大阻值比較得出結(jié)論．

解答 解：（1）兩節(jié)干電池的電壓為3V，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程，如圖所示：

（2）閉合開關(guān)前，變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處，即移到圖中的B端；
（3）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，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?jǐn)嗦�，則電路故障的原因可能是電阻斷路．
（4）由表格中數(shù)據(jù)知，電流表的量程為0～0.6A，所以示數(shù)為0.3A；
（5）由表格中任一組數(shù)據(jù)可求出定值電阻的阻值，由第一組數(shù)據(jù)知，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；
當(dāng)定值電阻兩端的電壓為0.5V時，變阻器兩端的電壓為：3V-0.5V=2.5V，所以變阻器的阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω＞20Ω，所以利用此滑動變阻器不能完成此組數(shù)據(jù)．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）電阻斷路；（4）0.3；（5）1；所需變阻器的阻值大于其最大阻值；5．

點評 會正確連接實物電路，知道電流表、變阻器的連接方法，會判斷電路的故障，尤其是能根據(jù)所提供的實驗裝置來設(shè)計相應(yīng)的實驗，是解答本題的關(guān)鍵．