Question

【題目】在研究“導(dǎo)體電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們利用了阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻和變阻器進(jìn)行了探究，變阻器規(guī)格是“10Ω 1A”，電源電壓4.5V并保持不變．

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中電路連接完整（請(qǐng)用簽字筆在答題卡上連線）．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，電流表指針如圖乙所示，對(duì)電流表的操作應(yīng)該是 ．
（3）正確連線后，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片電流表指針幾乎不動(dòng)，電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)且超過(guò)滿刻度，原因可能是電阻R出現(xiàn)現(xiàn)象．
（4）排除故障后，先接入15Ω的電阻，調(diào)節(jié)滑片時(shí)電壓表示數(shù)為3V，觀察到電流表示數(shù)為；用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，應(yīng)將滑片向端（選填“左”或“右”）移動(dòng)，才能使電壓表示數(shù)保持3V，并記錄下電流表示數(shù)為0.3A；用5Ω電阻代替10Ω電阻接入電路，正確操作，電流表示數(shù)為0.6A．
（5）分析三次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出電流與電阻的關(guān)系是 ．
（6）王強(qiáng)同學(xué)繼續(xù)探究：他用了30Ω的定值電阻代替原來(lái)的電阻實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片都不能滿足電壓表示數(shù)為3V，原因是滑動(dòng)變阻器阻值太��；要使電壓表示數(shù)保持3V，要求變阻器的最大阻值最少為 Ω．

Answer 1

【答案】
（1）

見(jiàn)圖

（2）調(diào)零
（3）R斷路
（4）0.2A；左
（5）電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比；
（6）15
【解析】（1）研究“導(dǎo)體電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)測(cè)量定值電阻兩端的電壓，由此完整電路的連接，如圖所示：
（2）電流表指針沒(méi)有指在零刻度線上，應(yīng)先對(duì)電流表調(diào)零；（3）電路正確連接后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P，電流表無(wú)示數(shù)，但電壓表示數(shù)有示數(shù)且很大，則故障原因可能是定值電阻斷路了；（4）由圖丙，電流表的量程為0﹣0.6A，分度值0.02A，示數(shù)為0.2A；此時(shí)R兩端電壓為3V，因?yàn)閷?dǎo)體電流與電阻關(guān)系中要保持R兩端電壓不變，當(dāng)用10Ω電阻代替15Ω電阻接入電路，總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變大，滑動(dòng)變阻器分得的電壓變大，電阻分得的電壓減小，所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑片向左移動(dòng)，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)保持不變；（5）三次實(shí)驗(yàn)電阻分別為15Ω、10Ω、5Ω，三次通過(guò)的電流分別是0.2A、0.3A、0.6A．每次的電流與電阻和乘積相等，由此可得：電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比；（6）由題意知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為U滑=4.5V﹣3V=1.5V
據(jù)串聯(lián)電路的電流相等，所以使用30Ω的定值電阻時(shí)，
則： = ，解得R變=15Ω，即變阻器最大值最小為15Ω．
所以答案是：（1）見(jiàn)上圖；（2）調(diào)零；（3）R斷路；（4）0.2；左；（5）電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比；（6）15．