Question

15．小明用如圖所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”．器材如下：電壓為3V的電源，標(biāo)有“20Ω 2A”字樣的滑動(dòng)變阻器，阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一個(gè)，電流表、電壓表、開關(guān)和導(dǎo)線．
（1）小明把5Ω的電阻接入電路，變阻器的滑片P移到阻值最大處，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)，則電路的故障可能是電壓表短路（或與電壓表并聯(lián)的R短路）（寫出一種）．排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P到適當(dāng)位置，記錄電流表的示數(shù)．
（2）斷開開關(guān)S，小明用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，馬上閉合開關(guān)S，為了保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)將滑片P從原位置向B端（選填“A”或“B”）移動(dòng)．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，可得出結(jié)論：在電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	定值電阻/Ω	電流表示數(shù)/A
1	5	0.4
2	10	0.2
3	20	0.1

Answer 1

分析 （1）常見電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理判斷用10Ω的電阻替換5Ω的電阻后電阻兩端電壓的變化情況，再根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結(jié)合分壓原理判斷滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)的方向；
（3）縱向分析比較表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：（1）閉合開關(guān)S，電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表短路或與電壓表并聯(lián)的R短路；
（2）用10Ω的電阻替換5Ω的電阻后，由于串聯(lián)電路起分壓作用，因此定值電阻兩端電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，要保持電壓表示數(shù)不變，需增大滑動(dòng)變阻器兩端電壓，由串聯(lián)電路分壓原理可知，需增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故將滑片向B端移動(dòng)；
（3）縱向分析比較表中數(shù)據(jù)，當(dāng)電阻為原來的幾倍時(shí)，通過的電流為原來的幾分之一，即在電壓不變時(shí)，通過通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：（1）電壓表短路（或與電壓表并聯(lián)的R短路）；（2）B；
（3）在電壓不變時(shí)，通過通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點(diǎn)評 本題探究“電流與電阻的關(guān)系”，考查故障的分析、操作過程、控制變量法及數(shù)據(jù)的處理能力，體現(xiàn)了對過程和方法的考查．