Question

在探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小亮根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并按電路圖連接實(shí)驗(yàn)器材如圖1所示．

（1）請(qǐng)你根據(jù)實(shí)物電路連接情況畫出小亮設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）當(dāng)電阻箱的示數(shù)為10Ω時(shí)，閉合開關(guān)S后，電壓表的示數(shù)為12V，電流表無(wú)示數(shù)．無(wú)論小亮怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)都無(wú)變化．經(jīng)檢查，電壓表和電流表均完好．小華提醒小亮，電路中有故障．小亮排除了電路故障后，保持電阻箱的示數(shù)為10Ω，并將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至A端，閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)為0.2A．則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為

50

Ω．
（3）在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電阻箱接入電路的阻值改變后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，可使電阻箱兩端的電壓保持6V不變．當(dāng)小亮將電阻箱的阻值由20Ω調(diào)為30Ω時(shí)，為保持電阻箱兩端電壓不變，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向

A

端移動(dòng)．（選填“A”或“B”）
（4）當(dāng)電阻箱接入電路的阻值為60Ω時(shí)，小亮發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表的示數(shù)始終無(wú)法達(dá)到6V．此時(shí)小亮應(yīng)采取的措施是

B

．（選填序號(hào)）
A．更換一塊新的電壓表
B．調(diào)節(jié)電源的輸出電壓到16V
C．用“1A  100Ω”的滑動(dòng)變阻器替換原來(lái)的滑動(dòng)變阻器
（5）在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)節(jié)為某一值時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2所示，請(qǐng)?jiān)诒砀裰刑顚懘藭r(shí)電阻箱接入電路的電阻值和電路中的電流值．

U/V	6	6	6	6	6	6
R/Ω	10	12	15	20	30	60
I/A	0.6	0.5	0.4	0.3	0.2	0.1

（6）請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)歸納通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系：在

電壓一定

的條件下，I=

6V

R

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)物圖電路圖時(shí)，可以根據(jù)電流流向法，從電源的正極開始依次畫出串聯(lián)的電路元件，最后把電壓表并聯(lián)在電阻的兩端即可．
（2）電壓表有示數(shù)說(shuō)明與電壓表兩接線柱串聯(lián)的電路為通路，電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路斷路，此時(shí)電壓表測(cè)電源的電壓；排除電路故障后，當(dāng)滑片移到A端時(shí)，電阻與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知電阻箱兩端的電壓變化，進(jìn)一步根據(jù)保持其兩端的電壓6V不變進(jìn)行調(diào)節(jié)滑片的移動(dòng)．
（4）無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表的示數(shù)都達(dá)不到額定電壓，說(shuō)明電源電壓太低了，需要更換了．
（5）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出對(duì)應(yīng)的電阻．
（6）分析表格數(shù)據(jù)可知，電阻與通過(guò)的電流乘積不變，據(jù)此得出結(jié)論．

解答：解：（1）根據(jù)電流流向法，先畫出電源的符合，從電源的正極出發(fā)，依次串聯(lián)開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表、電阻箱回到電源的負(fù)極，再把電壓表并聯(lián)在變阻箱的兩端即可，如下圖所示：

（2）當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)，電壓表測(cè)電源的電壓，即電源的電壓U=12V；
當(dāng)排除電路故障后、滑片移到A端時(shí)，電阻與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=U-IR=12V-0.2A×10Ω=10V，
滑動(dòng)變阻器的最大阻值R_滑max=

U滑

I

=

10V

0.2A

=50Ω．
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，當(dāng)小亮將電阻箱的阻值由20Ω調(diào)為30Ω時(shí)，電阻箱兩端分得的電壓變大；
為保持其兩端的電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，即滑片向A端移動(dòng)增大接入電路的阻值．
（4）無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)都低于6V，說(shuō)明電源電壓不足6V，需要提高電源電壓．
（5）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.4A；
燈泡的電阻R=

U

I

=

6V

0.4A

=15Ω．
（6）由表格數(shù)據(jù)可知，電阻與通過(guò)的電流乘積不變，故可得結(jié)論：電壓一定時(shí)，I=

6V

R

．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）50；（3）A；（4）B；（5）15；0.4；（6）電壓一定；

6V

R

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖、電路故障的判斷、電路的動(dòng)態(tài)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的串聯(lián)，關(guān)鍵是根據(jù)電路的故障判斷電源的電壓，總體來(lái)說(shuō)本題的難度較大．