Question

【題目】小玉同學(xué)想探究“電流與電阻的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電源（電壓恒為6V），滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”，可供選擇的定值電阻的阻值為10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、40Ω和50Ω．

（1）小玉根據(jù)圖甲連接的實(shí)物電路如圖乙所示，其中有一根導(dǎo)線(xiàn)連接是錯(cuò)誤的，請(qǐng)?jiān)趫D乙中將這根線(xiàn)打上“×”，并補(bǔ)畫(huà)出正確的連線(xiàn) ．
（2）電路連接正確后，先用10Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，不更換或移動(dòng)其他元件，僅將10Ω的定值電阻直接換成15Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后再閉合開(kāi)關(guān)．此時(shí)應(yīng)將滑片P向（選填“左”或“右”）移動(dòng)．
（3）小玉還想多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，但她不能選用的定值電阻的阻值為 ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）右
（3）50Ω
【解析】解：(1)由圖甲知，變阻器與電阻并聯(lián)，且電壓表串聯(lián)在電路中了，應(yīng)將電壓表與電阻并聯(lián)，可將電阻右側(cè)的導(dǎo)線(xiàn)接在電壓表的負(fù)接線(xiàn)柱上，如圖所示：
;
(2)電流表示數(shù)為0，電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近4.5V ， 說(shuō)明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電阻之外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路了；
研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，將10Ω電阻換成15Ω電阻后，分擔(dān)的電壓變大，所以應(yīng)向右移動(dòng)滑片增大滑動(dòng)變阻器的阻止，讓它分擔(dān)的電壓變大，從而使電阻兩端的電壓變小而保持不變；
(3)由圖丙知，電流表的量程為00.6A ， 示數(shù)為0.4A；
電阻兩端的電壓為U=IR=0.4A×10Ω=4V ，
實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓為4V不變,變阻器的最大阻值為20Ω,電路中的電流應(yīng)為I小= = =0.1A；
則允許接的最大電阻值為：R= = =40Ω，50Ω大于40Ω，所以不可以使用.
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）右；（3）50Ω．
（1）本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電流表、滑動(dòng)變阻器和定值電阻應(yīng)串聯(lián)，電壓表應(yīng)與定值電阻并聯(lián)，由此分析解答；
（2）由控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持定值電阻兩端電壓相同，改變接入電路的電阻阻值，由此根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律分析解答；
（3）定值電阻的阻值越大，所需變阻器的阻值越大，由此根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算定值電阻最大時(shí)，變阻器需要連入電路的阻值，從而解答．