Question

16．如圖所示為探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，電源電壓4.5V，三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），滑動(dòng)變阻器R₁為“20Ω  1A”，滑動(dòng)變阻器R₂為“50Ω  1A”．
（1）電路正確連接完整后，小明閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)幾乎接近電源電壓，則電路中的故障應(yīng)是燈泡斷路；
（2）排除故障后，小明先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下電流值；再分別改接10Ω、15Ω的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到了如表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

電阻（Ω）	5	10	15
電流（A）	0.3	0.15	0.1

（3）將5Ω電阻換成10Ω電阻后，閉合開關(guān)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右（填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，才能記錄電流表示數(shù)；
（4）實(shí)驗(yàn)中小明應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是R₂（填“R₁”或“R₂”），多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的目的是控制定值電阻兩端的電壓不變．
（5）通過上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是當(dāng)電阻兩端電壓一定時(shí)，通過電阻的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）電流表示數(shù)幾乎為零，說明電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓說明和電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路．
（3）根據(jù)控制變量法的要求分析答題．
（4）根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器的最小阻值，然后選擇滑動(dòng)變阻器；為得出普遍結(jié)論，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．
（5）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)然后得出結(jié)論．

解答 解：（1）電流表示數(shù)接近零，說明電路斷路，而電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明和電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路．
（3）將5Ω電阻換成10Ω電阻后，定值電阻兩端分壓變大，大于1.5V，滑動(dòng)變阻器分壓減小，為保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)向右移動(dòng)滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大，減小定值電阻分析，直到電壓表示數(shù)為1.5V為止．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)定值電值阻值為15Ω時(shí)，電路電流為0.1A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R_滑=$\frac{U-{U}_{R}}{I}$=$\frac{4.5V-1.5V}{0.1A}$=30Ω，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₂．
實(shí)驗(yàn)中，要探究電流與電阻的關(guān)系，換了不同阻值的電阻后，應(yīng)該調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使不同的定值電阻兩端的電壓保持不變，測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出普遍結(jié)論；
（5）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在電壓一定時(shí)，電流與電阻的乘積是定值，即電流與電阻成反比．
故答案為：（1）燈泡斷路；（3）右；1.5；（4）R₂；控制定值電阻兩端的電壓不變；（5）當(dāng)電阻兩端電壓一定時(shí)，通過電阻的電流與電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)器材選擇、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等問題；探究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要控制電阻兩端電壓保持不變，為得出普遍結(jié)論，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．