Question

小明同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“ 1A”字样，导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。

（__________）

（2）闭合开关，绮妍同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_______。

（3）故障排除后，绮妍同学先把的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她拆下的电阻，改换成阻值为的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是_______V，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向_______端选填“左”或“右”移动，使电压表的示数为_______ V。若小明选的滑动变阻器的规格是“ 1A”为了获得4组数据，电阻两端电压至少要保持_______ V

电压/V
电流
电阻
平均电阻

（4）绮妍同学还把的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”。她通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值，并记录在下表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次是错误的数据。请你帮她分析一下，出错的是第_______次，原因是_______。

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压
电流

Answer

R断路 2.4 右 2 2.5 1 定值电阻两端电压最小为0.6V

【解析】

(1)[1]由图甲所示电路图知道，定值电阻R与滑动变阻器串联，变阻器采用“一上一下，各用一个”的接法，电压表与定值电阻并联，由于电源电压只有3V，所以，电压表采用0-3V量程，电流表串联在电路中，根据电路图连接实物电路图，如下图：

(2)[2]根据题意知道，电流表指针无偏转，说明电路可能存在断路；而电压表指针有明显的偏转，则说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，所以，电路故障应是R开路；

(3)[3]由图丙知道，电压表所选量程为0～3V，根据指针位置知道，其示数是2.4V，

[4][5]由于拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为20Ω的电阻。闭合开关，电压表的示数会变大，由控制变量法知道，要保持其两端电压不变，即应增大滑动变阻器的阻值，所以，应将变阻器滑片向右移动，使电压表的示数保持2V不变；

[6]当变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器分得的电压最大，根据串联电路电压的规律，电压表示数最小为UV小 ，根据串联电路电压的规律知道，

，

因为UV小为一定值，故式左边为一定值，右边也为一定值，故当变阻器连入最大电阻10Ω时，对应的最大定值电阻为50Ω，有

解得UV小=2.5V

(4)[7][8]已知滑动变阻器（20Ω、1A）、定值电阻（5Ω）、干电池（1.5V）两节，即电源电压为3V，由图知道，滑动变阻器与定值电阻串联，在第一次实验时，滑动变阻器调到阻值最大处，即20Ω，由于定值电阻为5Ω，其电阻之比为4：1，根据串联分压的特点知道，定值电阻两端电压是：

，

即出错的是第1次，原因是定值电阻两端电压最小为0.6V。