Question

【題目】小彬用如圖甲所示的實驗器材探究“電流與電阻的關系”．電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個．

（1）請你用筆畫線代替導線，把圖甲所示的實驗電路補充完整．

（________）

（2）小彬將5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關，發現電流表有示數而電壓表無示數，則電路中的故障可能是________（寫出一種）；排除故障后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數如圖乙所示，此時電路中的電流為________A．

（3）將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關，為了保持________表的示數不變，應將滑動變阻器的滑片P向________（選填“A”或“B”）移動，記錄此時各表的示數．

（4）實驗記錄的多組數據如下表所示．分析數據可得出結論：當電壓一定時，通過導體中的電流與電阻成________比．

實驗次數	定值電阻(Ω)	電流表示數(A)
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

（5）實驗結束后，小彬問老師在此實驗中能否換用50Ω的定值電阻進行實驗？老師指導小彬分析了不能更換的原因．你認為其原因是________．

Answer 1

【答案】 定值電阻R1短路 0.36 電壓 A 反 滑動變阻器最大阻值太小，無法保持電壓表示數為1.8V不變

【解析】

(1)電壓表與電阻并聯，由于電源電壓為3V，所以應選擇03V的量程；滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：

(2)電流表有示數，說明電路為通路，電壓表無示數，說明與電壓表并聯部分發生短路，即定值電阻R1短路；由乙圖知，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，示數為0.36A；

(3)探究電流與電阻的關系時，應保持電壓表示數不變，將5Ω電阻換成10Ω后，由分壓原理，電壓表的示數會變大，由串聯電路電壓的規律，應增大變阻器的電壓，由分壓原理，應該增大滑動變阻器的阻值，即應將滑動變阻器的滑片P向A移動，使電壓表仍為原來的示數不變；

(4)由表中數據可知，電流與電阻之積為一定值，故電流和電阻的關系為：當電壓一定時，通過導體中的電流與電阻成反比；

(5)探究電流與電阻關系的實驗中應控制電壓不變，由歐姆定律得電壓表示數： ，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓： ，變阻器分得的電壓是電壓表示數的， 根據分壓原理，換用50Ω的定值電阻，變阻器需連入電路中的電阻為： ，滑動變阻器最大阻值太小，無法保持電壓表示數為1.8V不變，故不能更換做實驗。