Question

18．在探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗過程中，老師給同學(xué)們準(zhǔn)備了以下器材：蓄電池（6V）、電流表（0-0.6A，0-3A ）、電壓表（0-3V，0-15V）、定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω各1個）、開關(guān)、滑動變阻器（1.5A，20Ω）、導(dǎo)線若干．

（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)．
（2）小明按圖甲連好電路后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表都無示數(shù)，經(jīng)檢查，漏接了一根導(dǎo)線，如圖乙，請你幫小明補接上．
（3）補接后，小明先將5Ω電阻接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)如圖丙為0.4A；再將5Ω的電阻更換為10Ω電阻，為了使電壓表示數(shù)仍為2V，應(yīng)將滑動變阻器適當(dāng)向右（選填“左”或“右”）移動．
（4）當(dāng)小明再換接15Ω電阻時，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，都不能使電壓表示數(shù)為2V，分析其可能的原因滑動變阻器最大阻值太�。ɑ蚨ㄖ惦娮鑳啥穗妷禾�低或電源電壓太高）．（答出一種情況即可）
（5）同組的小娟同學(xué)思考了一會，在不增減器材的條件下解決了這一問題，完成了實驗，數(shù)據(jù)如表：

電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.6	0.3	0.2

實驗結(jié)論：電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（6）本實驗采用的方法是控制變量法．
（7）利用該電路還能完成的實驗有：探究電流與電壓的關(guān)系（寫出一個名稱即可）．

Answer 1

分析 （1）為了安全，連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)該斷開；
（2）滑動變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)在電路中；
（3）根據(jù)量程讀出電流表的示數(shù)；
當(dāng)換接阻值更大的電阻后，電阻兩端的電壓會增大，然后確定滑動變阻器的阻值變化，得出滑片的移動方向；
（4）根據(jù)串分壓的知識結(jié)合歐姆定律分析造成現(xiàn)象的原因；
（5）分析表格中數(shù)據(jù)得出電流和電阻的反比例關(guān)系；
（6）由于電流與電壓、電阻有關(guān)，實驗中要用到控制變量法；
（7）根據(jù)實驗電路及電學(xué)實驗可知，該實驗還可探究電流和電壓的關(guān)系、測量電阻的阻值及功率等實驗．

解答 解：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（2）將滑動變阻器與電阻串聯(lián)，滑動變阻器已接了上面一個接線柱，應(yīng)再接下面一個接線柱，如圖所示：

（3）由圖丙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為0.4A；
將5Ω的電阻更換為10Ω電阻，根據(jù)串分壓的知識，電壓表的示數(shù)將變大，為使電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，將滑片向右移動；
（4）換接15Ω電阻時，根據(jù)串分壓的知識，電壓表的示數(shù)變大，為使電壓表的示數(shù)不變，所需滑動變阻器的阻值更大，電壓表的示數(shù)無法達到2V，可能是滑動變阻器的阻值太小或是定值電阻兩端的電壓保持太低或是電源電壓太高造成；
（5）由表格中數(shù)據(jù)知，電阻與電流的乘積不變，可得電壓不變，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（6）該實驗中始終保持電阻兩端的電壓不變，用到的是控制變量法；
（7）根據(jù)此電路還可保持電阻不變，通過變阻器改變電阻兩端的電壓，探究電流和電壓的關(guān)系；也可測量電阻的阻值及電功率．
故答案為：（1）斷開；
（2）見上圖；
（3）0.4；右；
（4）滑動變阻器最大阻值太�。ɑ蚨ㄖ惦娮鑳啥穗妷禾�低或電源電壓太高）；
（5）電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（6）控制變量法；
（7）探究電流與電壓的關(guān)系．

點評 此題是探究電流和電阻的關(guān)系，考查了控制變量法的應(yīng)用及滑動變阻器的使用，涉及到了串分壓的知識．