Question

19．某實(shí)驗(yàn)小組在探究電流與電阻的關(guān)系中，實(shí)驗(yàn)器材有：電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω）、導(dǎo)線若干．
（1）根據(jù)實(shí)物圖甲，在圖乙虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

（2）小組在探究時(shí)，先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右（填”左“或”右“）端．閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下電流值．接著斷開開關(guān)，將5Ω電阻更換成10Ω電阻（滑動(dòng)滑片未動(dòng)），閉合開關(guān)后，接下應(yīng)做的操作是向右移動(dòng)變阻器的滑片，直至電壓表示數(shù)為1.5V，并記下此時(shí)電流表的示數(shù)．
（3）斷開開關(guān)，將10Ω電阻更換為15Ω電阻實(shí)驗(yàn)．當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為”0“，電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，造成這一現(xiàn)象的原因是15Ω電阻發(fā)生斷路（寫出一種即可）．故障排除后完成實(shí)驗(yàn)，三次實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)記錄如下表．分析表中數(shù)據(jù)所得結(jié)論是電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比．

電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.30	0.15	0.10

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)物圖連接電路圖；
（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處；
根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（3）若電流表示數(shù)為0，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了；分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)物圖連接電路圖，如下所示：

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處即最右端．根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
因探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下此時(shí)電流表的示數(shù)；
（3）經(jīng)分析，斷開開關(guān)，將10Ω電阻更換為15Ω電阻實(shí)驗(yàn)．當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為”0“，電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，造成這一現(xiàn)象的原因是15Ω電阻發(fā)生斷路．
由表中數(shù)據(jù)可知，在電壓不變時(shí)，電阻為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾倍，所得結(jié)論是：電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上所示；（2）右；向右移動(dòng)變阻器的滑片；1.5；（3）15Ω電阻發(fā)生斷路；電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比．

點(diǎn)評 本題探究電流與電阻的關(guān)系，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、操作過程、故障分析及數(shù)據(jù)的處理能力及控制變量法的運(yùn)用．