Question

12．小舟和他的同學(xué)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，用到如下器材：電源1個(gè)，電流表，電壓表各1只，不同阻值的定值電阻5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器1只，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）圖1是小舟設(shè)計(jì)電路圖，請(qǐng)你幫小舟將圖2的實(shí)物圖連接完整；
（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)閉合前滑動(dòng)變阻器應(yīng)置于阻值最大處；
（3）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表A示數(shù)為零，電壓表V的示數(shù)不為零，移動(dòng)滑片兩表示數(shù)不變，則電路存在的故障是電阻R斷路；
（4）排除故障測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)．發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖所示，原因是電流表的正負(fù)接線柱接反了；
（5）當(dāng)接5Ω電阻時(shí)，電壓表的示數(shù)是3V，保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，將阻值為5Ω的電阻換成10Ω的電阻接入電路，則電壓表的示數(shù)將大于3V．（選填“大于”、“小于”或“等于”）

電阻R/Ω	5	10	15	20
電流I/A	0.6	0.3		0.15

（6）如表是他們獲取的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則空格中的數(shù)據(jù)應(yīng)為0.2A；由數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）掌握滑動(dòng)變阻器的連接方法：一上一下．
（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大處．
（3）電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路斷路，電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚?br />（4）電流應(yīng)從電流表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出，否則指針會(huì)反轉(zhuǎn)．
（5）掌握串聯(lián)電路中的串分壓?jiǎn)栴}，在串聯(lián)電路中，電壓按電阻的大小進(jìn)行分配，電阻越大，分的電壓越多．
（6）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)其它數(shù)據(jù)計(jì)算出電壓，然后根據(jù)電阻值計(jì)算出電流；電壓不變，電流與電阻成反比

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器已連了上面一個(gè)接線柱，應(yīng)再連下面一個(gè)接線柱．如圖所示：

（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大處．
（3）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表A示數(shù)為零，電壓表V的示數(shù)不為零，移動(dòng)滑片兩表示數(shù)不變，說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源兩極相連，因此故障是電阻R斷路．
（4）由圖知，電流表指針反轉(zhuǎn)，所以可知電流表的正負(fù)接線柱接反了．
（5）（3）滑動(dòng)變阻器的阻值不變，將阻值為5Ω的電阻換成10Ω的電阻接入電路，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知，電阻兩端的電壓增大，即大于3V．
（6）由表格中數(shù)據(jù)知，電阻兩端的電壓為：U=I₁R₁=0.6A×5Ω=3V，
當(dāng)電阻為15Ω時(shí)，電流值為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{15Ω}$=0.2A，
分析表格中數(shù)據(jù)可知，電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如圖所示；（2）置于阻值最大處；（3）電阻R斷路；（4）電流表的正負(fù)接線柱接反了；（5）大于；（6）0.2；電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究電流和電阻的關(guān)系，注意控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．考查了有關(guān)電流表、滑動(dòng)變阻器的連接，同時(shí)考查了歐姆定律的應(yīng)用．