Question

16．在“探究導體的電流跟電阻的關系”實驗中，老師提供的器材有：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表和開關各一個，四個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），兩個滑動變阻器（規(guī)格分別是“20Ω，2A”、“50Ω，1A”），導線若干．

（1）在連接電路時，要求先將開關、滑動變阻器分別處于D的位置（填字母）．
A．斷開、A端        B．閉合、阻值最大處
C．斷開、任意位置    D．斷開、B端
（2）小敏同學按圖甲的電路原理圖連接了圖乙的實物電路，其中有兩個元件連接錯誤，它們是電流表、電壓表（值須填寫連錯的元件）．
（3）正確連接電路后，閉合開關，移動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表指針幾乎不動，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是電阻R斷路．
（4）排除故障后，先在ab間接接入5Ω電阻，移動滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，并記錄相應的電流值；再改接10Ω的電阻，此時滑片P應向B（選填“A”或“B”）端移動，這樣移動滑片的目的是：使電阻兩端的電壓不變．在移動滑動變阻器滑片的同時，眼睛應注視C（選填序號）．
A．小燈泡亮度      B．電流表示數(shù)
C．電壓表示數(shù)      D．滑動變阻器滑片
（5）本實驗需在ab間先后接入上述四個定值電阻，為完成整個實驗，應該選取規(guī)格為“50Ω，1A”的滑動變阻器．
（6）小敏同學實驗中測量得到的數(shù)據(jù)如下表：

電壓U/V	3	3	3	3	3	3
電阻R/Ω	5	10	15	20	30	50
電流I/A	0.6	0.3	0.2	0.16	0.1	0.06

分析表中數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：電壓不變，導體中的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）為保護電路，開關斷開，滑片移至最大阻值處；
（2）電壓表與電阻并聯(lián)，電流表需串聯(lián)在電路中；
（3）電流表指針幾乎不動，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（4）改變電阻后，應使電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串分壓的知識判斷滑片的移動方向；
（5）計算出定值電阻最大時所需滑動變阻器的阻值，便可選擇變阻器的規(guī)格；
（6）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，得出電流與電阻的反比例關系．

解答 解：（1）連接電路時，開關斷開；由圖知，變阻器的下面接了左邊的A接線柱，所以閉合開關前，應將滑片移至B端，使其阻值最大，D正確；
（2）由圖知，電流表與電阻并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中了，所以電壓表和電流表的連接錯誤；
（3）電流表指針幾乎不動，說明電路斷路，電壓表接近電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路；
（4）將5Ω的電阻改接10Ω的后，電壓表的示數(shù)變大，此時應增大變阻器的阻值，將滑片向B端滑動，使電壓表的示數(shù)保持不變，所以眼睛應盯著電壓表；
（5）當定值電阻的阻值為20Ω時，電路中的電流I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A；
所以滑動變阻器的阻值為：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4.5V-2V}{0.1A}$=25Ω＞20Ω，所以應選擇規(guī)格為“50Ω，1A”的滑動變阻器；
（6）由表格中數(shù)據(jù)知，電壓不變，電流與電阻的乘積為定值，可得電壓不變，導體中的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）D；（2）電流表、電壓表；（3）電阻R斷路；（4）B；使電阻兩端的電壓不變；C；（5）“50Ω，1A”；（6）電壓不變，導體中的電流與電阻成反比．

點評 本題是探究電流與電壓、電阻的關系實驗，考查了電路的連接、連接電路時應注意的問題、變阻器的使用、電路故障的分析及電流與電阻的關系，考查全面、重點．