Question

在“探究電流跟電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小剛設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：
（1）小剛連完最后一根導(dǎo)線后就發(fā)現(xiàn)兩個(gè)表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并且指針總在晃動(dòng)，造成上述現(xiàn)象的原因分別是

連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)

、

導(dǎo)線接觸不良

．
（2）排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為1V，讀出并記下電流值；再將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1V，于是他下一步的操作是：將滑動(dòng)變阻器的滑片向

右

（填“左”或“右”）移動(dòng)，使

電壓表示數(shù)為1V

并記下電流值；再改接不同的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．
（3）通過(guò)此實(shí)驗(yàn)可得到的結(jié)論是

在電壓一定時(shí)，通過(guò)電阻的電流與導(dǎo)體的電阻成反比

．
（4）若本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“1A，40Ω”，電源電壓3V保持不變，下面還有30Ω；25Ω；20Ω；15Ω四個(gè)電阻可用供選擇，為了能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，該選擇的電阻是

15

Ω，

20

Ω．

Answer 1

分析：（1）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi)，導(dǎo)線與接線柱應(yīng)接觸良好，據(jù)此分析答題．
（2）當(dāng)將電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻阻值變大，定值電阻分壓變大，滑動(dòng)變阻器分壓變小，為保證定值電阻兩端電壓不變，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，使定值電阻兩端電壓減小，使定值電阻兩端電壓保持1V不變．
（3）根據(jù)歐姆定律，分析電壓U保持不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系，得出結(jié)論．
（4）探究電流約電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)電源電壓，滑動(dòng)變阻器阻值及定值電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律通過(guò)計(jì)算，找出符合條件的電阻．

解答：解：（1）小剛連完最后一根導(dǎo)線后，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路是閉合的，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；
電表指針總在晃動(dòng)，說(shuō)明電路某處導(dǎo)線接觸不良．
（2）定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來(lái)的電壓1V，為保持定值電阻兩端電壓1V不變，由電路圖可知，應(yīng)向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，增大滑動(dòng)變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來(lái)的值1V，保持電阻兩端電壓不變．
（3）由歐姆定律：I=

U

R

，可知，在電壓不變的情況下，通過(guò)電阻的電流與電阻成反比．
（4）由題意知，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，定值電阻電壓保持1V不變，
∵電源電壓為3V，∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓只能是2V，
∵串聯(lián)電路電流相等，∴定值電阻與滑動(dòng)變阻器電壓之比U_R：U_滑=1V：2V=1：2，
∵I=

U

R

，∴

R

R滑

=

UR I

U滑 I

=

UR

U滑

=

1

2

，
∵滑動(dòng)變阻器R的最大電阻為40Ω，
∴定值電阻大最大阻值R=20Ω，
所以實(shí)驗(yàn)中只能選擇20Ω與15Ω的定值電阻；
故答案為：（1）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；導(dǎo)線接觸不良；
（2）右；電壓表示數(shù)為1V；
（3）在電壓一定時(shí)，通過(guò)電阻的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（4）15；20．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了“探究電流跟電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用了控制變量法，利用好控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．