Question

4．（1）小華同學(xué)用如圖1所示的電路驗證在電壓不變時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比的關(guān)系．先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入電路的a、b兩點間，閉合開關(guān)S，讀出電流表的示數(shù)填入表中．由實驗數(shù)據(jù)可以看出電流跟電阻不成反比．試分析為什么在這個實驗中電流跟電阻不成反比？

電阻/Ω	5	10	20
電流/A	0.4	0.3	0.2

答：未控制電阻兩端的電壓不變
（2）小華同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)了錯誤的原因，他改進(jìn)實驗后，先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入電路的a、b兩點間進(jìn)行實驗，結(jié)果驗證了在電壓不變時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比的關(guān)系：
①圖2甲、乙提供的兩個電路圖，哪個是他設(shè)計的電路．答：乙圖（填“甲圖”或“乙圖”），在這個實驗中，滑動變阻器的作用是：保持電阻兩端的電壓不變．
②當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表的示數(shù)為零．移動滑動變阻器的滑片時電流表讀數(shù)有變化，電壓表的示數(shù)始終為零．其可能的原因是：C
A．滑動變阻器接觸不良；　　　　B．開關(guān)接觸不良；
C．小燈泡兩端短路；　　　　　　　D．小燈泡的燈絲斷了
③用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖3中各元件按你選擇的設(shè)計電路圖連接起來（已有部分線路連接好）．

Answer 1

分析 （1）要探究電流和電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變，改變電阻；
（2）①在實驗中，需用電流表測量通過電阻的電流，用電壓表測量電阻兩端的電壓，實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻兩端的電壓不變；
②滑動變阻器或開關(guān)接觸不良或燈絲斷路，都屬于開路，則電路中的電流為零；
若小燈泡兩端短路，則燈泡兩端無電壓，且不影響滑動變阻器等的工作．
③根據(jù)電路圖連接實物電路圖．

解答 解：（1）要探究電流和電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變，由表格中數(shù)據(jù)知，電阻兩端的電壓不同，所以電流跟電阻不成反比是因為未控制電阻兩端的電壓不變造成的；
（2）①滑動變阻器要能調(diào)節(jié)電阻兩端的電壓，需與電阻串聯(lián)，所以乙正確；在實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻兩端的電壓不變；
②滑動變阻器接觸不良，則電路中無電流，A不正確；
開關(guān)接觸不良，則電路中無電流，B錯誤；
小燈泡兩端短路，則小燈泡兩端無電壓，電路中仍有電流，移動滑片，會引起電路中電流的變化，C正確；
小燈泡的燈絲斷了，電路中無電流，電壓表示數(shù)等于電源電壓，D錯誤．
③根據(jù)圖3所示電路連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示．

故答案為：（1）沒有控制電阻兩端電壓不變；（2）①乙圖；控制電阻兩端電壓不變；②C；③實物圖如上．

點評 此題是電流跟電阻關(guān)系的實驗，考查了控制變量法的應(yīng)用及滑動變阻器在實驗中的作用，同時考查了對電路的掌握及電路故障的分析，考查得比較全面．這是電學(xué)三個重點實驗之一，所涉及的知識點較多，綜合性強，是中考電學(xué)實驗中較為重要的實驗．