Question

【題目】小彬用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”。電源電壓恒為3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個(gè)。

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整。

（2）小彬5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無(wú)示數(shù)，則電路中的故障可能是 （寫出一種）；排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)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(guān)，為了保持 表的示數(shù)不變，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 （選填“A”或“B”）移動(dòng)，記錄此時(shí)各表的示數(shù)。

（4）將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復(fù)步驟（3）。

（5）實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)如下表所示。分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體中的電流與電阻成

比。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	定值電阻（Ω）	電流表示數(shù)（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小彬問(wèn)老師在此實(shí)驗(yàn)中能否換用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？老師指導(dǎo)小彬分析了不能更換的原因。你認(rèn)為其原因是 。

Answer 1

【答案】（1）見下圖：

（2）定值電阻短路 0.36；（3）電壓 A ；（5）反；（6）滑動(dòng)變阻器滑到阻值最大處時(shí)也無(wú)法保持定值電阻兩端電壓不變

【解析】

試題分析：（1）在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，要用滑動(dòng)變阻器改變定值電阻兩端的電壓，所以滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，由于下面的接線柱已接好，上面的接線柱可任意選一個(gè)；

（2）電流表有示數(shù)說(shuō)明電路不是斷路故障而是短路，電壓表無(wú)示數(shù)說(shuō)明沒(méi)有電流通過(guò)電壓表，則是定值電阻被短路，同時(shí)電壓表也被短路；圖乙中電流表的示數(shù)為0.36；

（3）實(shí)驗(yàn)中要通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片保持電壓表的示數(shù)不變，原則是“換大調(diào)大”，所以滑片應(yīng)向A端移動(dòng)，使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大；

（5）表格中的數(shù)據(jù)表明：電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；

（6）由表格中的數(shù)據(jù)可知，定值電阻兩端的電壓保持1.8V不變，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為1.2V，如果用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓公式，計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值需為：，，而滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，所以無(wú)法保持定值電阻兩端的電壓不變。