Question

小明利用下图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验。他使用的器材有：两节干电池，阻值为5Ω（R₁）、10Ω（R₂）、20Ω（R₃）的定值电阻、“15Ω　lA”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只，导线若干。

（1）根据图甲所示的电路，用笔画线代替导线，将图乙中的实物连成实验电路。

（2）电路中滑动变阻器的作用是                           （答出一条即可）。

（3）正确连接好电路后，小明首先将R₁接入电路，移动滑动变阻器滑片使R₁两端的电压为1.5V，读出电流表的示数。

①小明将用R₂替换R₁接入电路，接下来他应该进行的操作是               ，读出电流表的示数。

②小明用R₃替换R₂接入电路进行实验，发现无论怎样移动滑动变阻器，R₃两端的电压始终无法达到1.5V。经检查，电路连接无误，各元件均完好。请你帮他找出一种可能的原因                                                       。

③在不改变电路和器材的前提下，针对②中的问题，怎样改进该实验，请写出你的办法：                                         。

Answer

（1）

（2）通过调整滑动变阻器，控制电阻两端的电压不变（或“保护电路”） （3）①移动滑动变阻器滑片使R2两端的电压为1.5V②滑动变阻器最大阻值过小（或“控制的定值电阻两端的电压过小”、“电源电压过大”、“定值电阻R3的阻值过大”等）③保持定值电阻两端的电压为2V不变

【解析】本题涉及的知识是电路的连接、滑动变阻器的作用、探究通过导体的电流与导体电阻的关系的实验操作、电路故障分析和对实验的评估。（1）根据电路图连接实物图要注意各元件的连接要求和连接顺序；（2）研究电流与电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变，通过调节滑动变阻器使电阻两端的电压不变；（3）更换电阻后，电阻两端的电压发生了变化，调节滑动变阻器使电阻R2两端的电压为1.5V，保持电压不变，读出电流表的示数；R3两端的电压始终无法达到1.5V有这样几个原因：电源电压过大、滑动变阻器的最大电阻过小或R3的电阻过大等，在不改变电路和器材的前提下应该提高控制电压，比如2V。