Question

【題目】小彬用如圖甲所示的實驗器材探究“電流與電阻的關系”。電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個。

（1）請你用筆畫線代替導線，把圖甲所示的實驗電路補充完整。

（2）小彬5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關，發現電流表有示數而電壓表無示數，則電路中的故障可能是 （寫出一種）；排除故障后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數如圖乙所示，此時電路中的電流為 A。

（3）將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關，為了保持 表的示數不變，應將滑動變阻器的滑片P向 （選填“A”或“B”）移動，記錄此時各表的示數。

（4）將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復步驟（3）。

（5）實驗記錄的多組數據如下表所示。分析數據可得出結論：當電壓一定時，通過導體中的電流與電阻成

比。

實驗次數	定值電阻（Ω）	電流表示數（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

（6）實驗結束后，小彬問老師在此實驗中能否換用50Ω的定值電阻進行實驗？老師指導小彬分析了不能更換的原因。你認為其原因是 。

Answer 1

【答案】（1）見下圖：

（2）定值電阻短路 0.36；（3）電壓 A ；（5）反；（6）滑動變阻器滑到阻值最大處時也無法保持定值電阻兩端電壓不變

【解析】

試題分析：（1）在探究“電流與電阻的關系”實驗中，要用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，所以滑動變阻器與定值電阻串聯，由于下面的接線柱已接好，上面的接線柱可任意選一個；

（2）電流表有示數說明電路不是斷路故障而是短路，電壓表無示數說明沒有電流通過電壓表，則是定值電阻被短路，同時電壓表也被短路；圖乙中電流表的示數為0.36；

（3）實驗中要通過調節滑動變阻器的滑片保持電壓表的示數不變，原則是“換大調大”，所以滑片應向A端移動，使滑動變阻器接入電路的電阻增大；

（5）表格中的數據表明：電壓一定時，通過導體中的電流與電阻成反比；

（6）由表格中的數據可知，定值電阻兩端的電壓保持1.8V不變，則滑動變阻器兩端的電壓為1.2V，如果用50Ω的定值電阻進行實驗，根據串聯電路的分壓公式，計算滑動變阻器接入電路的阻值需為：，，而滑動變阻器的最大阻值為20Ω，所以無法保持定值電阻兩端的電壓不變。