Question

【題目】在探究“通過導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，所用電源電壓恒為 10V．已有的 5 個(gè)定值電阻的阻值分別為 20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω。

（1）根據(jù)圖甲所示電路，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整。（導(dǎo)線不要交叉）

（______）

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至最______（選填“左”或“右”）端。閉合開關(guān)后， 發(fā)現(xiàn)電流表指針無偏轉(zhuǎn)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是電阻 R_____（選填 “短路”或“斷路”）。

（3）在實(shí)驗(yàn)中，先接入 20Ω的電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片 P 至某一位置時(shí)，觀察到電 流表、電壓表指針位置如圖丙所示，則電壓表示數(shù)為______ V，接下來用 30Ω代替20Ω的電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片 P 從上一位置向______（選填“左”或 “右”）滑動(dòng)。

（4）為了完成實(shí)驗(yàn)探究，依次將剩下的 3 個(gè)定值電阻分別接入圖乙的電路中，替換前一次接入的定值電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變器的滑片 P 至合適位置，再讀出電流表的示數(shù)，計(jì)算出每次接入的定值電阻 R 的倒數(shù) ，以電阻的倒數(shù) 為橫坐標(biāo)，電流 I 為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并作出 I- 圖線，如圖丁所示。由 I- 圖線可初步得出結(jié)論：在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成______比；由此進(jìn)一步得出結(jié)論： 在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成_______比。

（5）上述實(shí)驗(yàn)中所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為________Ω。

Answer 1

【答案】 右 斷路 8 右 正 反 15

【解析】

（1）根據(jù)題意知道，電壓表與電阻并聯(lián)，電流表、滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，根據(jù)“一上一下”的原則，把滑動(dòng)變阻器連接到電路，如圖：

（2）為了保護(hù)電路，開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑片P移到阻值最大處；由圖知道，滑片應(yīng)移到阻值最大端即右端；閉合開關(guān)后，電流表指針無偏轉(zhuǎn)，說明電路中可能存在斷路故障；而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則說明電壓表與電源兩極相連通，即與電壓表并聯(lián)部分發(fā)生斷路，所以，原因可能是電阻R斷路；

（3）由圖乙知道，電壓表的量程為0～15V，其分度值為0.5V，所以，電壓表示數(shù)為8V，在探究“通過導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持電壓表的示數(shù)不變；將20Ω電阻換成30Ω后，由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)知道，電壓表的示數(shù)會(huì)變大，要保持電壓表的示數(shù)不變（即電壓表示數(shù)減小為原來的值），所以，應(yīng)該增大變阻器兩端的電壓，增大變阻器的阻值，即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右端移動(dòng)；

（4）由圖丙所示的圖像知道，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成正比，由此進(jìn)一步得出結(jié)論是：電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

（5）由串聯(lián)分壓知道，當(dāng)電阻的阻值最大為60Ω時(shí)，所需滑動(dòng)變阻器的阻值最大，此時(shí)電路中電流是：；所以，滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少是：。