在研究“導體電流與電阻關係”的實驗中，同學們利用了阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻和變阻器進行了探究，...

問題詳情：

在研究“導體電流與電阻關係”的實驗中，同學們利用了阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻和變阻器進行了探究，變阻器規格是“10Ω　1A”，電源電壓4.5V且保持不變．

（1）用筆畫線代替導線，將圖*中電路連接完整．

（2）正確連線後，閉合開關時發現，無論怎樣移動滑片電流表指針幾乎不動，電壓表指針向右偏轉且超過滿刻度，原因可能是______．

（3）先接入15Ω的電阻，調節滑片使電壓表示數為3V，觀察到電流表示數如圖*所示，則電流表示數為______A；用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，應將滑片向______端（選填“左”或“右”）移動，才能使電壓表示數保持3V，並記錄下電流表示數為0.3A；用5Ω電阻代替10Ω電阻接入電路，正確*作，電流表示數為0.6A．分析三次的實驗數據，可得出電流與電阻的關係是電壓一定時，電流與電阻成反比．

（4）王強同學繼續探究：他用了30Ω的定值電阻代替原來的電阻實驗，發現無論怎樣移動滑片都不能滿足電壓表示數為3V，原因是滑動變阻器的最大阻值太小，要使電壓表示數保持3V，需要更換的變阻器的最大阻值最少為______Ω．

【回答】

【考點】探究電流與電壓、電阻的關係實驗；串聯電路的電壓規律；歐姆定律的應用．

【分析】（1）實驗中電壓表應測定值電阻兩端電壓，由此連圖；

（2）閉合開關電流表無示數可能是電路斷路；電壓表示數超過量程，説明電壓表與電源兩端相連，電壓表並聯電路之外部分，不存在斷路；綜合分析知電路故障原因是：定值電阻斷路；

（3）根據電流表量程和分度值讀出*圖中其示數；研究導體電流與電阻關係中要保持R兩端電壓不變，10Ω電阻代替15Ω電阻後，根據分原滑片的移動方向；

（4）根據串聯電路電壓的特點和分壓原理求出變阻器的最大阻值最少為多少．

【解答】解：（1）研究“導體電流與電阻關係”的實驗中，電壓表應測量定值電阻兩端的電壓，電壓表並聯在定值電阻的兩端，如下圖所示：

（2）電路正確連接後，閉合開關，移動滑片P，電流表無示數，但電壓表示數有示數且很大，則故障原因可能是定值電阻斷路了；

（3）由圖*，電流表的量程為0﹣0.6A，分度值0.02A，示數為0.2A；此時R兩端電壓為3V，因為探究導體電流與電阻關係中要保持R兩端電壓不變，當用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，根據分壓原理，定值電阻的電壓減小，要保持定值電阻的電壓不變，應增大定值電壓，減小滑動變阻器分得的電壓，根據分壓原理，應減小滑動變阻器接入電路的阻值大小，所以，應調節滑片向左移動，使電壓表的示數保持不變；

（4）由題意知，滑動變阻器兩端的電壓應為U滑=4.5V﹣3V=1.5V，所以變阻器分得電壓的為定值電阻的電壓=倍，根據分壓理，變阻器連入電路中的阻值大小為定值電阻的，即R變的最大阻值至少為

×30Ω=15Ω．

故*為：（1）見上圖；

（2）定值電阻斷路；

（3）0.2；左；

（4）15．

知識點：電流與電壓和電阻的關係

題型：實驗,探究題