Question

在“探究电流与电压的关系”实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为6V；

（1）小明在接完最后一根导线时，电压表、电流表的指针立即发生偏转，产生这种现象的原因可能是______。

（2）正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数为6V，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障原因是___。

（3）小明排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙，此时通过电阻的电流为____。

（4）实验中测得多组数据，绘制出电阻的U-I图像如图丙所示，由图像可得电流与电压的关系是：保持电阻不变，通过导体的电流与导体两端的电压成_______。

（5）实验结束后，小明用此电路来探究“电流与电阻的关系”，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。先将5Ω电阻接入电路中，将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将___（选填“变大”或“变小”）；接下来，他应该_________。为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于_____Ω。

Answer

连接电路时开关未断开 定值电阻开路 0.12 正比 变大 向左移动滑片使电压表示数为2V 40

【解析】

(1)[1]小明在接完最后一根导线时，电压表、电流表的指针立即发生偏转，产生这种现象的原因可能是：连接电路时开关未断开；

(2)[2]正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数为6V，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障原因是定值电阻开路；

(3)[3]小明排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时通过电阻的电流为0.12A；

(4)[4]根据绘制出电阻的U-I图像为过原点的直线，故可得出：电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；

(5)[5]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，即电压表示数将变大；

[6]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，向左移动滑片使电压表示数为2V；

[7]电阻两端的电压始终保持

，

根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

，

变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：

，

故为了完成整个实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于40Ω。