Question

19．某實驗小組在探究電流與電阻的關系中，實驗器材有：電源、電流表、電壓表、滑動變阻器各一個，開關一個，三個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω）、導線若干．
（1）根據(jù)實物圖甲，在圖乙虛線框內畫出實驗電路圖．

（2）小組在探究時，先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關前，應把滑動變阻器的滑片滑到最右（填”左“或”右“）端．閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下電流值．接著斷開開關，將5Ω電阻更換成10Ω電阻（滑動滑片未動），閉合開關后，接下應做的操作是向右移動變阻器的滑片，直至電壓表示數(shù)為1.5V，并記下此時電流表的示數(shù)．
（3）斷開開關，將10Ω電阻更換為15Ω電阻實驗．當閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為”0“，電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，造成這一現(xiàn)象的原因是15Ω電阻發(fā)生斷路（寫出一種即可）．故障排除后完成實驗，三次實驗所得的數(shù)據(jù)記錄如下表．分析表中數(shù)據(jù)所得結論是電壓不變時，通過導體的電流與電阻成反比．

電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.30	0.15	0.10

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實物圖連接電路圖；
（2）為保護電路，閉合開關前，應把滑動變阻器的滑片滑到阻值最大處；
根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結合分壓原理確定滑片移動的方向；
（3）若電流表示數(shù)為0，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了；分析數(shù)據(jù)得出結論．

解答 解：（1）根據(jù)實物圖連接電路圖，如下所示：

（2）閉合開關前，應把滑動變阻器的滑片滑到阻值最大處即最右端．根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
因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，所以滑片應向右端移動，使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下此時電流表的示數(shù)；
（3）經分析，斷開開關，將10Ω電阻更換為15Ω電阻實驗．當閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為”0“，電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，造成這一現(xiàn)象的原因是15Ω電阻發(fā)生斷路．
由表中數(shù)據(jù)可知，在電壓不變時，電阻為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾倍，所得結論是：電壓不變時，通過導體的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上所示；（2）右；向右移動變阻器的滑片；1.5；（3）15Ω電阻發(fā)生斷路；電壓不變時，通過導體的電流與電阻成反比．

點評 本題探究電流與電阻的關系，考查電路的連接、注意事項、操作過程、故障分析及數(shù)據(jù)的處理能力及控制變量法的運用．