Question

【題目】甲乙丙三位同學組成的某小組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“20Ω2A”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）甲同學將5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關，發現電流表無示數而電壓表有示數，則電路中的故障可能是 ;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）他們將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關，為了保持電壓表的示數U= V不變，應將滑動變阻器的滑片P向 （選填“A”或“B”）移動，記錄此時電流表的示數;

（4）將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復（3）中的有關步驟:

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）實驗記錄的多組數據如上表所示．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;

（6）上述三次實驗結束后，丙同學提出換用50Ω的定值電阻進行實驗從而多采集一次數據以增強說服力，你認為是否可行?答 ，理由是 ．（需要有必要的計算結果說明）

Answer 1

【答案】（1）

（2）定值電阻R1 短路；0．36；（3）18；A；（5）反；（6）滑動變阻器最大阻值太小，無法保持電壓表示數為1．8V

【解析】

試題分析：（1）電壓表與電阻并聯，由于電源電壓為3V，所以應選擇0～3V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，電壓表無示數，說明與電壓表并聯部分發生短路，或定值電阻R1 短路；由乙圖知，電流表的量程為0～0．6A，分度值為0．02A，示數為0．36A；

（3）將5Ω電阻換成10Ω后，電壓表的示數會變大，所以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；

（5）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；

（6）當定值電阻為50Ω時，此時滑動變阻器最大阻值為20Ω，因為U1/U2＝R1/R2，即U1/U2＝50Ω/20Ω，

定值電阻兩端最小電壓為5/7×3V＞1．8V，無法保持定值電阻兩端電壓始終為1．8V．