Question

5．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在探究歐姆定律時(shí)，實(shí)驗(yàn)中選用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω，電源電壓是3V，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是O～15Ω．

（1）連接實(shí)物如圖甲所示電路，其中有一處連線錯(cuò)誤，請你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線改正．
（2）某同學(xué)正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是定值電阻斷路．（寫出一種即可）．
（3）若當(dāng)某同學(xué)按電路圖連接好實(shí)物后，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表出現(xiàn)如圖乙所示情況，這是因?yàn)椋?br />①電流表“+”、“-”接線柱接反了
②電壓表選用了小量程
（4）將電路連接正確后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使定值電阻R兩端電壓為2V，電流表示數(shù)如圖丙所示，則R的阻值為5Ω．
（5）將5Ω換上10Ω的電阻后，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)將變大（選填“變大”或“變小”），此時(shí)應(yīng)將滑片P向A（選填“A“或“B”）端移動(dòng)，使電阻兩端電壓為2V．
（6）在研究電流跟電壓、電阻之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，小明通過改變電路中的電壓和電阻，分別測得了如下兩組數(shù)據(jù)：

表1			表2
實(shí)驗(yàn)次序	電阻R=10Ω		實(shí)驗(yàn)次序	電壓U=3V
	電壓/V	電流/A		電阻/Ω	電流/A
1	1	0.1	1	5	0.6
2	2	0.2	2	10	0.3
3	3	0.3	3	15	0.2

分析表1數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體電流與其兩端電壓成正比．
分析表2數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）掌握實(shí)物電路的連接，特別注意電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的接法，電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián)；
（2）掌握斷路和短路的區(qū)別：斷路時(shí)電路中無電流，用電器不工作，斷開處的電壓等于電源電壓；短路時(shí)被短路的用電器不工作，兩端無電壓，但電路中會(huì)有電流．
（3）圖乙所示，電流表指針反偏，說明正負(fù)接線柱接反了，電壓表指針超出了最大刻度，說明所選量程太小；
（4）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出R的阻值；
（5）探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，改變電阻的阻值，根據(jù)電阻阻值的變化可知電路中總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知定值電阻兩端的電壓變化，然后判斷滑片移動(dòng)的方向；
（6）明確從數(shù)據(jù)表中在什么量不變的情況下，其它兩量之間的關(guān)系．

解答 解：（1）由圖甲可以看出，電壓表與滑動(dòng)變阻器和定值電阻并聯(lián)了，即電壓表測量的是電源電壓，應(yīng)該并聯(lián)在定值電阻兩端，如圖所示：

（2）因?yàn)殡娏鞅頍o示數(shù)，所以電路發(fā)生了斷路，又電壓表有示數(shù)，所以與電壓表并聯(lián)的電阻發(fā)生了斷路．
（3）流表指針反偏，說明正負(fù)接線柱接反了，電壓表指針超出了最大刻度，說明所選量程太小；
（4）由圖2可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，R=$\frac{U}{I}=\frac{2V}{0.4A}=5Ω$；
（5）探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)應(yīng)控制電壓表的示數(shù)2V不變，換上10Ω的電阻后，電路中的總電阻變大，由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電阻兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，要使電壓表的示數(shù)不變，滑片應(yīng)向A端移動(dòng)，增大接入電路中的電阻，減小電路中的電流，直到電壓表的示數(shù)為2V為止；
（6）從表1可看出，當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體電流與其兩端電壓成正比；從表2可看出，當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其電阻成反比．
故答案為：（1）見上圖；（2）定值電阻斷路；（3）①電流表“+”、“-”接線柱接反了；②電壓表選用了小量程；（4）5；（5）變大；A；2；（6）當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體電流與其兩端電壓成正比；當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，涉及到實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和電流表的讀數(shù)、歐姆定律的應(yīng)用、電路的動(dòng)態(tài)分析、電路故障的判斷等，知道本實(shí)驗(yàn)中需要控制定值電阻兩端的電壓不變是關(guān)鍵．