Question

【題目】在探究導體中電流與電阻的關系的實驗中，實驗器材有：學生電源（3V不變），電流表、電壓表、定值電阻4只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑動變阻器M（10Ω 1A），滑動變阻器N（20Ω 1A），開關、導線若干：

實驗次數	電阻/Ω	電流/A
1	5	0.40
2	10	0.20
3	20	0.10
4	25	0.08

(1)請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整，要求滑片P向B端移動時電路中的電流變大；

（______）

(2)連接好電路，閉合開關，發現電流表示數幾乎為零，電壓表示數為3V，調節滑動變阻器的阻值，兩表示數均無明顯變化，電路故障原因可能是_____；

(3)排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器，電壓表示數為2V，然后斷開開關，將電阻R 從5Ω換成10Ω，再閉合開關，此時電壓表的示數_____（選填“大于”、“小于”或“等于”）2V，接下來他應將滑動變阻器的滑片向_____端（選填“A”、“B”）移動使電壓表示數保持不變；

(4)更換不同定值電阻進行了實驗，記錄實驗數據如表，分析表中數據可得到的結論是：_____；

(5)實驗中應選擇的滑動變阻器是_____（選填“M”、“N”）。

Answer 1

【答案】 R斷路 大于 B 在電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比 N

【解析】

(1)使滑動變阻器與定值電阻串聯，滑片P向B端移動時電路中電流變大，說明滑動變阻器接入電路的阻值減小，故將B接線柱接入電路。

(2)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表的示數為零，說明電路出現斷路，并且斷路在電壓表兩接線柱之間；根據表格數據可知電流表使用的量程，由電流表量程和分度值讀出其示數。

(3)根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向。

(4)研究電流跟電阻關系時，控制電壓不變，分析電流和電阻的變化關系得出結論。

(5)根據表格中數據，用公式計算出導體兩端的電壓；根據串聯分壓的知識，當定值電阻的阻值最大時，所需的滑動變阻器的阻值也最大，結合歐姆定律的知識計算得出。

(1)[1]將滑動變阻器的B接線柱與定值電阻的右接線柱相連，如下圖所示：

(2)[2]閉合開關，無論怎樣移動滑片，且電壓表始終為3V，電流表示數為零，說明電壓表串聯在了電路中，電流太小電流表顯示不出來，則故障的原因可能是R斷路。

(3)[3]根據串聯分壓原理可知，將定值電阻R由5Ω換成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大，電壓表的示數大于2V。

[4]探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，則滑片應向A端移動，使電壓表的示數為2V。

(4)[5]研究電流跟電阻之間的關系，電流的變化倍數與電阻變化倍數的倒數相等，故可得結論：在電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。

(5)[6]電壓表的示數保持不變,由表格中數據知

根據串聯分壓的知識，當定值電阻的阻值最大為25Ω時，所需滑動變阻器的阻值也最大，此時電路中電流為

則有

因此選擇滑動變阻器N。