Question

16．如圖所示為探究“電流與電阻的關系”的實驗，電源電壓4.5V，三個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），滑動變阻器R₁為“20Ω  1A”，滑動變阻器R₂為“50Ω  1A”．
（1）電路正確連接完整后，小明閉合開關，發現電流表無示數，電壓表示數幾乎接近電源電壓，則電路中的故障應是燈泡斷路；
（2）排除故障后，小明先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為1.5V，并記下電流值；再分別改接10Ω、15Ω的電阻，重復上述實驗，得到了如表中的實驗數據；

電阻（Ω）	5	10	15
電流（A）	0.3	0.15	0.1

（3）將5Ω電阻換成10Ω電阻后，閉合開關，應將滑動變阻器的滑片向右（填“左”或“右”）移動，當觀察到電壓表示數為1.5V時，才能記錄電流表示數；
（4）實驗中小明應選擇的滑動變阻器是R₂（填“R₁”或“R₂”），多次移動滑動變阻器滑片的目的是控制定值電阻兩端的電壓不變．
（5）通過上述實驗得出的結論是當電阻兩端電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）電流表示數幾乎為零，說明電路斷路，電壓表示數接近電源電壓說明和電壓表并聯的燈泡發生了斷路．
（3）根據控制變量法的要求分析答題．
（4）根據串并聯電路特點求出滑動變阻器的最小阻值，然后選擇滑動變阻器；為得出普遍結論，應進行多次實驗．
（5）分析表中實驗數據然后得出結論．

解答 解：（1）電流表示數接近零，說明電路斷路，而電壓表示數接近電源電壓，說明和電壓表并聯的燈泡發生了斷路．
（3）將5Ω電阻換成10Ω電阻后，定值電阻兩端分壓變大，大于1.5V，滑動變阻器分壓減小，為保持電阻兩端電壓不變，應向右移動滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值增大，減小定值電阻分析，直到電壓表示數為1.5V為止．
（4）由表中實驗數據可知，當定值電值阻值為15Ω時，電路電流為0.1A，此時滑動變阻器接入電路的阻值：R_滑=$\frac{U-{U}_{R}}{I}$=$\frac{4.5V-1.5V}{0.1A}$=30Ω，因此滑動變阻器應選R₂．
實驗中，要探究電流與電阻的關系，換了不同阻值的電阻后，應該調節滑動變阻器，使不同的定值電阻兩端的電壓保持不變，測出多組實驗數據，得出普遍結論；
（5）由表中實驗數據可知，在電壓一定時，電流與電阻的乘積是定值，即電流與電阻成反比．
故答案為：（1）燈泡斷路；（3）右；1.5；（4）R₂；控制定值電阻兩端的電壓不變；（5）當電阻兩端電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比．

點評 本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、實驗器材選擇、實驗操作、實驗數據分析等問題；探究電流與電阻關系實驗時，要控制電阻兩端電壓保持不變，為得出普遍結論，應進行多次實驗，測出多組實驗數據．