Question

5．在探究電流與電阻關(guān)系的實驗中，電源電壓為15V且保持不變，滑動變阻器上標有“20Ω，3A”字樣，實驗中所用的三個定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω． 
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖所示的電路連接完整．
（2）小明在a、b間接入5Ω的電阻時，閉合開關(guān)后，移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則該電路故障可能是電阻斷路．
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，讀出電流表的示數(shù)為2.0A．斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，閉合開關(guān)，要得到正確的實驗結(jié)論，應(yīng)將滑片向右端移動，讀數(shù)時電壓表示數(shù)為10V．
（4）根據(jù)實驗得到的表中三組時間，可得出的結(jié)論是電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比．

電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	2.0	1.0	0.5

Answer 1

分析 （1）變阻器按一下一上的原則接入電路中；
（2）移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源的兩極連通，則與電壓表并聯(lián)的電阻之外的電路是連通的，說明與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了；
（3）根據(jù)歐姆定律，先求出電壓表示數(shù)，當換上較大的電阻時，根據(jù)分壓原理，先判斷電壓表示數(shù)變化，因研究電流與電阻的關(guān)系時，保持電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合，分壓原理確定變阻器滑片移動的方向；
（4）分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：（1）變阻器按一下一上的原則接入電路中，如下所示：

（2）經(jīng)分析，小明在a、b間接入5Ω的電阻時，閉合開關(guān)后，移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則該電路故障可能是：電阻斷路；
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，讀出電流表的示數(shù)為2.0A．由歐姆定律，電壓表示數(shù)U=IR=2A×5Ω=10V，斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)變大，因研究電流與電阻的關(guān)系時，保持電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻大小，應(yīng)將滑片向右端移動，讀數(shù)時電壓表示數(shù)為10V不變；
（4）根據(jù)實驗得到的表中三組數(shù)據(jù)，由歐姆定律可知，U=IR=2A×5Ω=…=10V，可得出的結(jié)論是：電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上所示；（2）電阻斷路；（3）右；10；（4）電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比．

點評 探究電流與電阻關(guān)系的實驗，考查電路的連接、故障分析、操作過程、數(shù)據(jù)的處理等知識，均為中考的熱點問題．