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）小彬將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）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

（5）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】 定值電阻R1短路 0.36 電壓 A 反 滑動變阻器最大阻值太小，無法保持電壓表示數為1.8V

【解析】

（1）電壓表與電阻并聯，電流表、滑動變阻器與電阻串聯，滑動變阻器要接一上一下；

（2）根據電流表和電壓表示數進行分析具體原因；根據電流表的量程和分度值讀出電流值；

（3）根據串聯電路的分壓特點，換接電阻后，應保持電壓表的示數不變，根據串分壓的知識判斷滑片的移動方向；

（4）電流與電阻的關系：電壓一定，電流與電阻成反比；

（5）根據歐姆定律求出若換用50Ω的定值電阻進行實驗時結合串聯電路的分壓特點即可判斷電壓表最大示數。

(1)電壓表與電阻并聯，由于電源電壓為3V，所以應選擇03V的量程；滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：

(2)電流表有示數，電壓表無示數，說明定值電阻R1短路；由乙圖知電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，示數為0.36A；

(3)將5Ω電阻換成10Ω后，電壓表的示數會變大，所以應該增大滑動變阻器的阻值，即應將滑動變阻器的滑片P向A移動，使電壓表仍為原來的示數不變；

(4)電流和電阻的關系為：當電壓一定時，通過導體中的電流與電阻成反比；

(5) 由表中數據，根據歐姆定律，電壓表示數 ，當定值電阻為50Ω時，要保持電壓表示數不變，此時滑動變阻器分去的電壓為U滑=3V1.8V=1.2V，根據分壓原理 ，變阻器連入電路中的阻值: ，即變阻器的最大阻值至少為33.3Ω，而題中變阻器的規格為“20Ω，2A”，所以滑動變阻器最大阻值太小，無法保持定值電阻兩端電壓始終為1.8V.