Question

【題目】小華同學為了探究“電流與電阻的關系”，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：學生電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個，規(guī)格為“20Ω1A”的滑動變阻一個，導線若干。連接了如圖甲所示的實驗電路

（1）請你用筆畫線代替導線，將她未完成的實物電路連接完整。（要求：滑片P向A端移動時，電流表示數(shù)變大，且導線不得交叉）

（__________）

（2）在連接電路時，她應將開關_____。

（3）電路連接完整后，小華閉合開關S，她發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表的指針偏轉角度很大，小華操作中存在的錯誤是_____。

（4）故障排除后，小華移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，讀出電流表示數(shù)。斷開開關S，她拆下10Ω的電阻，換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)實驗。閉合開關S，電壓表示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)是_____V．此時她應將滑動變阻器的滑片P向_____（選填“A”或“B”）端移動，當電壓表的示數(shù)為_____V時，才能記錄電流表的示數(shù)。

（5）當小華換用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，都無法使電壓表示數(shù)達到實驗要求的值。你認為出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是_____

A．滑動變阻器的阻值太大

B．電壓表量程選小了

C．滑動變阻器的阻值太小

D．滑動變阻器燒壞了

（6）小華解決了該問題后，完成了實驗，將收集到的多組數(shù)據(jù)記錄在事先設計好的下表中。她設計的表格中存在的不足之處是_____。分析下表中的實驗數(shù)據(jù)，她能得出的結論是_____。

實驗次數(shù)	U	R	I
1	2	10	0.20
2	2	20	0.10
3	2	50	0.04

Answer 1

【答案】 斷開 滑片未移到阻值最大處 2.4 B 2 C 缺少單位 電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比

【解析】

（1）要求滑片P向A端移動時，電流表示數(shù)變大，即電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中，電壓表與電阻并聯(lián)，如下圖所示：

（2）在連接電路時，為保護電路，她應將開關斷開；

（3）電路連接完整后，小華閉合開關S，她發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電路為通路，電壓表的指針偏轉角度很大，說明電阻的電壓較大，變阻器分得的電壓較小，即小華操作中存在的錯誤是滑片未移到阻值最大處。

（4）故障排除后，小華移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，讀出電流表示數(shù)。斷開開關S，她拆下10Ω的電阻，換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)實驗。閉合開關S，電壓表示數(shù)如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，其示數(shù)是2.4V；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)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，所以滑片應向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2V，才能記錄電流表的示數(shù)。

（5）電壓表控制的電壓為2V，電源電壓一定，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓也是一定的，變阻器分得的電壓與電壓表示數(shù)之比是定值k，根據(jù)分壓原理，當接入50Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：R滑＝k×50Ω，故為了完成整個實驗，當小華換用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，都無法使電壓表示數(shù)達到實驗要求的值的原因是變阻器的最大電阻過小，應該選取最大阻值更大的滑動變阻器，故C正確；

（6）物理量應有單位，她設計的表格中存在的不足之處是缺少單位。分析下表中的實驗數(shù)據(jù)知，在電壓一定時，電阻為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾分之一，故她能得出的結論是：電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比。