Question

【題目】某同學利用圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系，實驗中電源電壓保持3V不變，定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。

（1）該同學接錯了一根導線，請你在這根導線上打“×”，并補畫出正確的那根導線_________；

（2）正確連接電路后，先用5Ω的定值電阻進行實驗，閉合開關后，移動滑片，此時電流表的示數如圖乙所示；接著將5Ω的電阻換成其他阻值的定值電阻進行實驗，每次觀察到電壓表的示數為____V時，記錄的電流表的示數。

（3）在四次實驗中，當定值電阻消耗的電功率最大時滑動變阻器接入電路的阻值為______Ω。

Answer 1

【答案】 2 2.5

【解析】（1）圖中電流表與電阻并聯，而電壓表與電阻串聯是錯誤的，要通過一根導線必為正確，從電流方向考慮，電流從滑動變阻器到電壓表正接線柱時，應同時連接到電阻的左端，則電阻右端到電流表的正接線柱，所以在電阻左端到電流表負接線柱的導線上打錯號，如圖。

（2）正確連接電路后，先用5Ω的定值電阻進行實驗，閉合開關后，移動滑片，此時電流表的示數如圖乙所示，根據電源電壓及電阻判斷可知，電流表使用小量程，分度值為0.02A，讀數為04A，所以電阻兩端的電壓為：；

根據控制變量的思路，接著將5Ω的電阻換成其他阻值的定值電阻進行實驗時，應保持電阻兩端的電壓不變，所以每次觀察到電壓表的示數為2V時，記錄的電流表的示數。

（3）因為實驗時，要保證電阻兩端的電壓不變，所以根據可知，當電阻最小時，即電阻為5Ω時，電功率最大，此時電流為0.4A；

滑動變阻器兩端的電壓為：，滑動變阻器接入電路的電阻為：

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