Question

13．實(shí)驗(yàn)小組在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，用到如下器材：電源、電流表、定值電阻若干個(gè)，滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．設(shè)計(jì)的電路如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使電阻R兩端的電壓保持不變保持不變；
（2）下面是他們獲取的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析這些數(shù)據(jù)，可以得出：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；

電阻R1/Ω	5	10	15	20	25
電流I/A	1.00	0.50	0.35	0.25	0.20

（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程，若電壓表示數(shù)變?yōu)?，電流表示數(shù)增大，則產(chǎn)生的故障原因可能是R₁短路；若電流表示數(shù)變?yōu)?，電壓表示數(shù)突然增大，則產(chǎn)生的故障原因可能是R₁斷路．

Answer 1

分析 （1）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需保持電阻兩端電壓不變；
（2）在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，要采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即電壓不變時(shí)探究電流與電阻的關(guān)系；
（3）當(dāng)電阻短路時(shí)，電路總電阻變小，電路電流變大，電流表示數(shù)變大，與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)為零；
電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路發(fā)生了斷路，電壓表示數(shù)突然增大，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使電阻R兩端的電壓保持不變；
（2）分析表1數(shù)據(jù)可知，控制電阻兩端的電壓不變，電流變化的倍數(shù)等于電阻變化倍數(shù)的倒數(shù)，故可得結(jié)論是：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；
（3）當(dāng)R₁短路時(shí)，電路總電阻變小，電路電流變大，電流表示數(shù)變大，與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)為零；
電流表示數(shù)為零，說(shuō)明與電流表串聯(lián)的元件至少一處發(fā)生斷路；電壓表原來(lái)測(cè)量R₁斷路兩端電壓，突然示數(shù)變大，說(shuō)明與電壓表串聯(lián)的元件是通路，電壓表測(cè)量電源電壓．所以故障為R₁斷路．
故答案為：（1）電阻R兩端的電壓保持不變；（2）電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；（3）R₁短路；R₁斷路．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究電流和電阻的關(guān)系，注意控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．考查了滑動(dòng)變阻器的使用，難點(diǎn)是電路的設(shè)計(jì)．