Question

【題目】現有下列器材：學生電源（6V）、電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω各一個）、開關、滑動變阻器和導線若干，利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關系”。

（1）請根據圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物連接成完整電路________。（要求連線不得交叉）

（2）連接電路時開關應處于_____狀態（填“斷開”或“閉合”）。

（3）開關閉合前，滑動變阻器的滑片P應移至_____（填“A”或“B”）端。

（4）當小紅同學閉合開關后，發現電流表無示數，電壓表有示數且大小接近電源電壓，則電路中出現的故障可能是定值電阻發生了_____（填“短路”或“斷路”）。

（5）實驗中，小強用5Ω的電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變，接著把R換為10Ω的電阻接入電路，閉合開關，向___________（選填“A”或“B”）端移動滑片，使電壓表示數為_____V時，讀出電流表的示數。

（6）實驗中依次接入三個定值電阻，調節滑動變阻器的滑片，保持電壓表示數不變，記下電流表的示數，利用描點法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象。由圖象可以得出結論：________________。

Answer 1

【答案】見解析所示 斷開 A 斷路 A 2 電壓一定時，電流與電阻成反比

【解析】

（1）電壓表與電阻并聯，變阻器按一下一上接入電路中；（2）連接電路時，為保護電路，開關應斷開，滑動變阻器的滑片P應放在阻值最大處；（3）逐一分析每個選項，找出符合題意的答案；（4）由圖丙，求出電流與電阻的乘積分析回答；（5）根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向；（6）探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變；根據串聯電路電壓的規律求出變阻器分得的電壓，根據分壓原理，求出當接入20Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻，確定變阻器的規格。

(1)電壓表與電阻并聯，變阻器按一下一上接入電路中，如下所示：

(2)（3）連接電路時，為保護電路，開關應斷開，滑動變阻器的滑片P應位于最大阻值處即A端。

（4）閉合開關后，電流表無示數，說明電路中存在斷路，電壓表有示數且大小接近電源電壓，則說明電源表的兩端與電源兩端相連，所以電路中出現的故障是定值電阻發生了斷路。

(5)根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動，由丙圖可知應使電壓表的示數為U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；

（6）由圖丙知，電流與電阻的乘積為U＝IR＝0.4A×5Ω＝0.1A×20Ω＝2V，故可以得出結論：電壓一定時，導體中的電流跟電阻成反比；