Question

【題目】小明同學為了探究“電流與電阻的關系”，設計了如圖甲的實驗電路，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為，，，的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“”字樣，導線若干。

(1)如圖乙是小明連接實物電路圖。請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整。

（______）

(2)閉合開關后，小明發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電流表始終沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，原因可能是__________________。

(3)故障排除后，小華先把的電阻接入電路，移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為，讀出電流表示數(shù)后，斷開開關，她直接拆下的電阻，改換電阻繼續(xù)做實驗，閉合開關，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)是______V，此時阻值為選填_____（“”或“”），要完成這次實驗，接下來她應將變阻器滑片向_____端（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數(shù)為____V。

(4)當小明改用的電阻繼續(xù)實驗時，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，都無法使電壓表示數(shù)達到實驗要求的值，你認為“電壓表的示數(shù)無法達到實驗要求的值”的原因可能是（_________________）。

A.滑動變阻器的最大阻值太大 B.控制電阻兩端的電壓值太大了

C.滑動變阻器的最大阻值太小 D.電源電壓值太小了

(5)小明解決了上述問題后，利用收集到的多組數(shù)據(jù)。作出了如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的關系圖像。根據(jù)實驗目的，分析圖像可得出結(jié)論________________。

Answer 1

【答案】 電阻R斷路 1.5 左 2 C 當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比

【解析】

(1)[1]根據(jù)電源電壓為3V確定電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)，如圖所示：

。

(2)[2]小華連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片時，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，則電路為斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則發(fā)生這種故障的原因可能是電阻R斷路。

(3)[3]電壓表的指針偏轉(zhuǎn)到如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，其讀數(shù)為1.5V

[4]此時電壓表示數(shù)小于2V，即電阻兩端電壓變小，由分壓原理可知，更換的電阻應小于，所以此時電阻阻值為。

[5][6]根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻兩端電壓相同，所以當更換電阻時，電壓表示數(shù)應不變，仍為2V，故要增大電阻兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器兩端電壓，接下來應向左端移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)達到2V。

(4)[7]改用的電阻時，則滑動變阻器兩端的電壓為

串聯(lián)電路電流相同，則

即

解得

此時滑動變阻器的阻值大于了其最大阻值，所以，可能是因為小明選用的滑動變阻器最大阻值太小，電壓表的示數(shù)無法達到實驗要求的值。

故選C。

(5)[8]根據(jù)實驗目的，分析圖像可得出結(jié)論：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。