Question

17．在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實驗過程中，小明選擇了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五個電阻進行實驗，電路圖如圖甲所示．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線在答題紙上將圖乙中未完成的電路完成，且使變阻器滑片向右移動時電流表示數(shù)變大．（導(dǎo)線不能交叉）
（2）連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓．造成這一現(xiàn)象的原因可能是A（填字母）．
A．電阻斷路   B．電流表壞了  C．滑動變阻器短路  D．電阻短路
（3）排除電路故障進行實驗．為達到實驗?zāi)康�，滑動變阻器除了起到保護電路的作用外，還起到調(diào)節(jié)電阻兩端電壓保持不變的作用．實驗中，當(dāng)把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，應(yīng)把變阻器滑片向左（填“左”或“右”）滑動．
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出I-R圖象如圖丙所示．根據(jù)實驗?zāi)康姆治鰣D象可得結(jié)論：電壓不變時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）由圖甲，R與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測R兩端電壓，滑片向右移動時電流表示數(shù)變大，即電阻變小；
（2）發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，電路可能斷路；電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻之外的電路是連通的，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路了；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系實驗，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變；根據(jù)分壓原理結(jié)合串聯(lián)電路電壓的規(guī)律分析滑片移動方向；
（4）根據(jù)圖象分析得出電流和電阻的關(guān)系．

解答 解：
（1）由圖甲，實驗中電壓表測R兩端電壓，滑動變阻器與R串聯(lián)，滑片向右移動時電流表示數(shù)變大，即電阻變小，所以應(yīng)把變阻器右下角接線柱接入電路．如圖所示：
．
（2）經(jīng)分析，連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓．造成這一現(xiàn)象的原因可能是：定值電阻斷路，選A；
（3）探究“電流與電阻的關(guān)系”，應(yīng)不斷改變電阻阻值而控制電阻兩端電壓不變．
該實驗中滑動變阻器的作用除了保護電路外，其作用主要是控制電阻兩端電壓保持不變；
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，把5Ω換成10Ω，電阻分壓變大，要保持電壓不變，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大變阻器分得的電壓，由分壓原理，滑動變阻器連入電路中的電阻增大，由圖示電路圖可知，應(yīng)向左移動滑片；
（4）由圖象，根據(jù)歐姆定律U=IR=0.5×5Ω=0.25A×10Ω=…=0.1A×25Ω=2.5V，即電壓不變時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：（1）見上圖；
（2）A；
（3）調(diào)節(jié)電阻兩端電壓保持不變；左；
（4）電壓不變時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點評 探究電流與電阻關(guān)系實驗，應(yīng)采用控制變量法，即控制電阻兩端電壓不變．考查了電路連接、滑動變阻器的使用、電路故障的判斷和處理數(shù)據(jù)的能力，綜合性較強．