Question

【題目】在“探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系”實驗中，開州區某中學物理實驗小組設計的實驗電路圖如圖甲所示。

實驗器材：電源（電壓恒為6V），電流表、電壓表各一只，一個開關，三個定值電阻（分別為5Ω、10Ω、20Ω），標有“30Ω1A”的滑動變阻器一只，導線若干。

（1）請根據圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線把圖乙所示的實物電路連接完整（要求：當滑動變阻器的滑片向右移動時電流表示數變小）。

（_______）

（2）連接電路時，開關S應處于_____狀態。閉合開關S前，滑片P應置于_____（選填“A”或“B”）端。

實驗 序號	電壓 U/V	電流 I/A
1	1.0	0.20
2	1.5	0.30
3	2.0	0.40

（3）在探究電流與電壓的關系時，所測得的幾組電流、電壓值見表所示。分析表中數據可知：接入電路的定值電阻阻值為_____Ω；當導體的電阻一定時，通過導體的電流與這段導體兩端的電壓成_____比。

（4）接著小剛同學探究電流與電阻的關系，首先將5Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2V，讀出并記下電流值。斷開開關，再將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻后，閉合開關，移動滑片，使電壓表示數等于_____V．在該實驗中滑動變阻器的作用為：保護電路，_____。

（5）當他改接20Ω的電阻進行實驗時，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表的示數始終無法達到2V．經檢查，電路連接無誤，各元件均完好，造成這一問題的原因是：_____。

Answer 1

【答案】 斷開 B 5 正 2 保證定值電阻兩端的電壓不變 滑動變阻器最大阻值過小

【解析】

（1）滑動變阻器的滑片向右移動時電流表示數變小，說明變阻器連入電路的電阻變大，離下接線柱變遠，接左下接線柱，如圖所示：

（2）在連接電路時，要把開關斷開，滑動變阻器移到最大阻值處即B處；

（3）探究電流與電壓的關系時，要保持電阻值不變，根據第一組數據可知，；分析可得，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，電流就增大為原來的幾倍，可得當導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；

（4）研究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，根據串聯電路電阻的分壓特點可知，5Ω的定值電阻改接成10Ω的定值電阻，即電阻增大，分得的電壓增大，因此電壓表的示數大于2V；為了完成實驗即保持電阻兩端的電壓不變，應增大滑動變阻器分得的電壓，即應增大滑動變阻器分得的電壓，所以滑片應向B端移動，使電壓表的示數為2V。實驗中滑動變阻器除了保護電路以外，可以控制定值電阻兩端的電壓不變；

（5）無論怎樣移動滑動變阻器，20Ω電阻兩端的電壓始終無法達到2V，可能是滑動變阻器最大阻值太小，滑動變阻器分壓太小，使電阻兩端的電壓過大造成的；或是定值電阻的阻值過大，造成分壓過大，或是由于控制的定值電阻兩端的電壓太小造成的。