Question

【題目】在探究電流跟電阻的關系的實驗中，已知電源電壓為4.5V且保持不變，滑動變阻器（40Ω 1A）、以及符合實驗要求的電表、開關和導線。如圖甲是沒有連接完整的電路。

（1）請將圖甲所示的實物電路連接完整，要求滑片向右移動，電流表示數變大。

（________）

（2）小明同學連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，電流表有示數，電壓表無示數，則故障可能是______________（寫出一種即可）。

（3）該實驗中滑動變阻器除了保護電路外，還有____________的作用。

（4）實驗中小明多次改變R的阻值，記下電流表的示數，得到如圖乙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可以得出結論：_________________。

（5）在第（4）問中，小亮同學多次改變R的阻值，并記錄各次電流表的示數，為了能夠完成實驗，更換的電阻R阻值不能夠大于_________Ω。

（6）另一組的小紅同學探究電流跟電壓的關系，他調節滑動變阻器，測出通過電阻R的電流和對應的電壓值，如下表所示，分析數據后發現表格中電流值與電壓值不成正比，檢查兩電表均無故障，你認為可能的原因是 ______________；

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.14	0.24	0.34	0.44	0.54	0.64

Answer 1

【答案】見解析所示 定值電阻短路 使定值電阻兩端的電壓保持不變 電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比 50 電流表沒有調零

【解析】

（1）為了探究電流跟電阻的關系，實驗中電壓表與電阻并聯；又因為滑片向右移動是，電流表示數變大，即電阻變小，故滑片以右電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）小明同學連好電路后閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，電流表有示數，說明電路無斷路，電壓表無示數，說明故障可能是與電壓表并聯的部分，即電阻短路；

（3）探究電流跟電阻的關系的實驗，要控制電阻兩端的電壓保持不變，所以，該實驗中滑動變阻器除了保護電路外，還有控制電阻兩端的電壓一定的作用；

（4）根據圖乙所示的電流I隨電阻R變化的圖象知道，電流與電阻的乘積是一定值，故由此得出結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比；

（5）由圖乙知道，電阻兩端的電壓始終保持U=2.5V，由串聯電路電壓的規律知道，變阻器分得的電壓是：U滑=4.5V-2.5V=2V，電壓表示數為變阻器分得的電壓的倍，根據分壓原理知道，當變阻器最大電阻40Ω連入電路中時，定值電阻有最大值：R定=1.25×40Ω=50Ω，所以，為了完成整個實驗，更換的電阻R阻值不能夠大于50Ω。

（6）由于兩電表均無故障，說明測量過程正確，分析表格中數據發現，若電流值都去掉0.04A，則電流值與電壓值成正比，由此可知，可能的原因是使用前電流表指針未調零。