Question

10．小明同學在做“探究電流與電壓的關系”實驗時，準備了以下器材：干電池（1.5V）兩節(jié)，電流表（0～0.6A 0～3A）、電壓表（0～3V 0～15V）、滑動變阻器（20Ω、2A）、定值電阻（5Ω）、開關各一只、導線若干．根據圖甲所示的電路圖進行實驗．

（1）用筆畫線代替導線，按照圖甲所示電路，將乙圖中的實物圖連接完整．
（2）連接好電路后，閉合開關，發(fā)現電流表無示數，電壓表指針有明顯偏轉，原因可能是電阻斷路．排除故障后，要使電壓表示數逐漸變大，滑動變阻器滑片P應向左（選填“左”或“右”）移動．

實驗次數	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.1	0.2		0.4	0.5	0.6

（3）實驗中調節(jié)滑動變阻器滑片P，測出通過電阻R的電流和對應的電壓值如表所示，第三次實驗中，電流表的示數如圖丙所示，此時電路中的電流為0.3A，老師看記錄表后，說第一次數據記錄是錯誤的．請你幫小明分析錯誤的原因是：定值電阻兩端電壓最小為0.6V，電流為0.12A．．

Answer 1

分析 （1）求出電路的最大電流確定電流表量程，根據電路圖連接實物電路圖．
（2）常見的電路故障有斷路與短路，根據電路故障現象分析電路故障原因．根據串聯(lián)電路中，串聯(lián)電壓的特點分析．
（3）電流表讀數時要看清選擇的量程和對應的分度值，根據指針的位置讀數．根據串聯(lián)分壓的特點分析

解答 解：電路中的最大電流I=$\frac{U}{R}=\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，電流表選用小量程，變阻器按一上一下原則與電阻串聯(lián)，如下所示：

（2）閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，電流表無示數，說明電路存在斷路；電壓表的指針有明顯的偏轉，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路．
已知定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，根據串聯(lián)分壓的特點可知，實驗過程中，要使電壓表示數逐漸變大，應減小滑動變阻器兩端電壓，則滑動變阻器滑片P應向左移動；
（3）圖中電流表選擇的是0～0.6A量程，對應的分度值都是0.02A；則這時的電流為0.3A．
已知滑動變阻器（20Ω、2A）、定值電阻（5Ω）、干電池（1.5V）兩節(jié)，即電源電壓為3V，
由圖可知，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，在第一次實驗時，滑動變阻器調到阻值最大處，即20Ω，因為定值電阻為5Ω，其電阻之比為4：1，根據串聯(lián)分壓的特點可知，定值電阻兩端電壓為$\frac{1}{5}$×3V=0.6V，即出錯的是第1次，原因是定值電阻兩端電壓最小為0.6V，電流為0.12A．
故答案為：（1）答案見上圖；
（2）定值電阻R斷路，左；
（3）0.3；定值電阻兩端電壓最小應為0.6V，電路中最小電流為0.12A．

點評 本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、電路故障分析、電表讀數、實驗數據分析等，是實驗的常考問題，一定要掌握；對電表進行讀數時要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．