Question

【题目】小明想探究“电阻一定时，电流与电压的关系”，于是找来一些实验器材：电流表一个、电压表一个、定值电阻（R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω各一个）、两个滑动变阻器分别是“10Ω2A”和“100Ω1A”、开关一个、导线若干、电源电压为3V保持不变。

(1)请你根据甲电路图，用笔画线代替导线将乙实物图补充完整（若未打印答题卡，可结合图中字母用文字表述作答）；

（________）

(2)实验中滑动变阻器的作用是________________________________；

(3)连接好电路，闭合开关后小明发现，电流表示数为0，电压表示数接近电源电压，则电路出现的故障可能是___________；

(4)排除故障后，为了减小实验误差，在实验过程中各电表的示数都能超过电表量程的一半，同时又考虑操作的方便，应选取的滑动变阻器为_____，定值电阻应选_______；

(5)小明选出需要的实验器材，顺利完成实验得出结论；

（拓展）小明用R1=1Ω和R2=2Ω来替换R，找来一个单刀双掷开关接人电路，去掉电流表，如图丙所示，其他条件都不变。先闭合开关s，将单刀双掷开关拨到1处，将滑片滑到某一位置，使电压表的示数为1V，此时滑动变阻器接入电路的电阻是_____Ω。再将单刀双掷开关拨到2处，移动滑片使电压表的示数为1.5V，此时滑动变阻器消耗的功率是_____W。

Answer 1

【答案】或 保护电路，改变定值电阻两端的电压 定值电阻断路 “10Ω 2A” 5 0 0.75

【解析】

本题考查探究“电阻一定时，电流与电压的关系”实验，根据实验原理及欧姆定律分析求解。

(1)[1]滑动变阻器串联接入电路，由图甲可知滑动变阻器下端接A接线柱，所以导线连接AE两点或连接AG两点，连接导线入下图所示

(2)[2]探究“电阻一定时，电流与电压的关系”实验中滑动变阻器的作用为：改变导体两端电压，探究电流与电压关系。

(3)[3] 连接好电路，闭合开关后小明发现，电流表示数为0，说明电路某处断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的电路断路，则电路出现的故障可能是定值电阻断路。

(4)[4][5]电流表示数都能超过电表量程的一半，即电路中的电流超过0.3A，电源电压为3V，所以电路中总电阻最大值为

所以定值电阻选“5Ω”的电阻。

电压表示数都能超过电表量程的一半，即定值电阻两端电压超过1.5V，滑动变阻器的电阻小于定值电阻阻值5Ω。考虑到操作的方便，应选取的滑动变阻器为“10Ω 2A”的滑动变阻器。

[6]闭合开关S，将单刀双掷开关拨到1处，将滑片滑到某一位置，使电压表的示数为1V，此时电压表测量R1两端电压，即R1两端电压为1V，通过R1的电流为

则

R2两端电压为

滑动变阻器两端的电压为

所以滑动变阻器接入电阻为0

[7]将单刀双掷开关拨到2处，移动滑片使电压表的示数为1.5V，此时电压表测量R1 R2两端电压，即R1 R2两端的电压为1.5V，电路中的电流为

滑动变阻器两端的电压为

此时滑动变阻器消耗的功率是