Question

12．在學(xué)習(xí)“串聯(lián)電阻的總電阻與各串聯(lián)電阻之間關(guān)系”的時(shí)候，小強(qiáng)和小剛利用滑動(dòng)變阻器（“5Ω 1A”、“20Ω 0.5A”）、兩個(gè)定值電阻（5Ω 10Ω）、電壓表、電流表、電源（3V）等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖．

R1=5Ω　　　　　R2=10Ω
次數(shù) 器材	1	2	3
電壓U/V	1.5	2.4	3
電流I/A	0.1	0.16	0.2

（1）根據(jù)電路圖，請(qǐng)你在如圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，將沒(méi)有連接完的實(shí)物電路圖連接好（導(dǎo)線不允許交叉且電流表的量程選取適當(dāng)）．
（2）請(qǐng)你根據(jù)電路圖分析：在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到A（選填“A”或“B”）端．
（3）若閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，而電壓表無(wú)示數(shù)，則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是下面哪一種情況？D．
A．滑動(dòng)變阻器某處斷路
B．只有R₁被短路
C．只有R₂被短路
D．電壓表的某一個(gè)接線柱接觸不良
（4）上表是小強(qiáng)和小剛在排出故障后，所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．請(qǐng)你根據(jù)他們?nèi)�次測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以得出的結(jié)論是：串聯(lián)電阻的總電阻等于各電阻之和．
（5）通過(guò)圖表分析，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用規(guī)格為20Ω 0.5A的滑動(dòng)變阻器．
（6）實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是：為了改變電路中的電流和電壓．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)確定電流表量程，將滑動(dòng)變阻器滑片以右電阻絲連入電路中；
（2）為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器在接入時(shí)，要保持最大阻值；
（3）對(duì)四個(gè)選項(xiàng)要分別分析，選出正確答案；
（4）由圖表分析電流和電壓，根據(jù)歐姆定律，得出R_總與R₁、R₂的關(guān)系；
（5）由表中數(shù)據(jù)得出變阻器分得的電壓，由分壓原理求變阻器的最小電阻；
（6）滑動(dòng)變阻器是通過(guò)改變連入電路中電阻來(lái)達(dá)到改變電路中的電流和電壓的作用，從而達(dá)到多次測(cè)量的目的．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，電流表應(yīng)選用小量程，滑動(dòng)變阻器按照“一下一上”的原則串聯(lián)連入電路．如圖所示：

（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，為保護(hù)電路，滑片應(yīng)處于最大阻值處，所以要移到A處；
（3）A、若變阻器斷路，則電流表、電壓表都無(wú)示數(shù)，故A錯(cuò)誤；
BC、若兩個(gè)電阻有一個(gè)被短路，電流表和電壓表都有示數(shù)，故B、C錯(cuò)誤．
D、若電壓表的某一個(gè)接線柱接觸不良，電流表有示數(shù)，此時(shí)電壓表處于斷路狀態(tài)，故電壓表無(wú)示數(shù)，故D正確．
（4）由表中數(shù)據(jù)利用R=$\frac{U}{I}$計(jì)算可得，3次實(shí)驗(yàn)的R_總均為15Ω，為R₁與R₂的阻值之和，則可以得出的結(jié)論是：串聯(lián)電阻的總電阻等于各電阻之和．
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓表示數(shù)1.5V時(shí)，通過(guò)的電流為0.1A，
則變阻器分得的電壓為3V-1.5V=1.5V，變阻器的電壓等于兩電阻的電壓，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻等于兩電阻之和，即變阻器連入電路中的電阻為15Ω，15Ω＞5Ω，故變阻器選用20Ω 0.5A；
（6）為得到普遍性的結(jié)論，要多次測(cè)量，滑動(dòng)變阻器接在電路中是為了改變電路中的電流和電壓．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）A；（3）D；（4）串聯(lián)電阻的總電阻等于各電阻之和；
（5）20Ω 0.5A；（6）為了改變電路中的電流和電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題研究串聯(lián)電阻的總電阻與各串聯(lián)電阻之間關(guān)系，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、故障的分析、數(shù)據(jù)處理、器材的選擇及歸納法的運(yùn)用，綜合性較強(qiáng)．