Question

【題目】在“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，開州區(qū)某中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。

實(shí)驗(yàn)器材：電源（電壓恒為6V），電流表、電壓表各一只，一個(gè)開關(guān)，三個(gè)定值電阻（分別為5Ω、10Ω、20Ω），標(biāo)有“30Ω1A”的滑動(dòng)變阻器一只，導(dǎo)線若干。

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙所示的實(shí)物電路連接完整（要求：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變小）。

（_______）

（2）連接電路時(shí)，開關(guān)S應(yīng)處于_____狀態(tài)。閉合開關(guān)S前，滑片P應(yīng)置于_____（選填“A”或“B”）端。

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	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(guān)系時(shí)，所測(cè)得的幾組電流、電壓值見表所示。分析表中數(shù)據(jù)可知：接入電路的定值電阻阻值為_____Ω；當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成_____比。

（4）接著小剛同學(xué)探究電流與電阻的關(guān)系，首先將5Ω的電阻接入電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V，讀出并記下電流值。斷開開關(guān)，再將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)等于_____V．在該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用為：保護(hù)電路，_____。

（5）當(dāng)他改接20Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，電壓表的示數(shù)始終無法達(dá)到2V．經(jīng)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(dòng)變阻器最大阻值過小

【解析】

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

（2）在連接電路時(shí)，要把開關(guān)斷開，滑動(dòng)變阻器移到最大阻值處即B處；

（3）探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要保持電阻值不變，根據(jù)第一組數(shù)據(jù)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(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

（4）研究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)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(shù)大于2V；為了完成實(shí)驗(yàn)即保持電阻兩端的電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，即應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，所以滑片應(yīng)向B端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2V。實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)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(dòng)滑動(dòng)變阻器，20Ω電阻兩端的電壓始終無法達(dá)到2V，可能是滑動(dòng)變阻器最大阻值太小，滑動(dòng)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。