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?qū)?Ω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）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

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小彬問老師在此實(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】 定值電阻R1短路 0.36 電壓 A 反 滑動(dòng)變阻器最大阻值太小，無法保持電壓表示數(shù)為1.8V不變

【解析】

(1)電壓表與電阻并聯(lián)，由于電源電壓為3V，所以應(yīng)選擇03V的量程；滑動(dòng)變阻器已接了下面一個(gè)接線柱，可再接上面任意一個(gè)接線柱，如圖所示：

(2)電流表有示數(shù)，說明電路為通路，電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)部分發(fā)生短路，即定值電阻R1短路；由乙圖知，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.36A；

(3)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電壓表示數(shù)不變，將5Ω電阻換成10Ω后，由分壓原理，電壓表的示數(shù)會(huì)變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)該增大滑動(dòng)變阻器的阻值，即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A移動(dòng)，使電壓表仍為原來的示數(shù)不變；

(4)由表中數(shù)據(jù)可知，電流與電阻之積為一定值，故電流和電阻的關(guān)系為：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；

(5)探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，由歐姆定律得電壓表示數(shù)： ，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓： ，變阻器分得的電壓是電壓表示數(shù)的， 根據(jù)分壓原理，換用50Ω的定值電阻，變阻器需連入電路中的電阻為： ，滑動(dòng)變阻器最大阻值太小，無法保持電壓表示數(shù)為1.8V不變，故不能更換做實(shí)驗(yàn)。