Question

20．甲乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關系”，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一個，開關一個，四個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑動變阻器一只，小燈泡一只（額定電壓3.8V），導線若干．
（1）甲小組探究“電流與電壓的關系”

①根據圖甲的電路圖用筆畫線將圖乙中的實物電路連接完整．
②他們將5Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關，發(fā)現電壓表無示數，電流表有示數，造成這一現象的原因可能是定值電阻短路（寫出一條即可）．
③排除故障后進行實驗得到的數據如下表，由此可得到的實驗結論是電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比．

電壓U/V	1.0	1.5	3.0
電流I/A	0.2	0.3	0.6

（2）乙小組探究“電流與電阻的關系”，將5Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為1.5V，并記下相應的電流值．再用10Ω的電阻替代5Ω的電阻，此時滑片應向左 （選填“左”或“右”）端移動，移動滑動變阻器的目的是保持定值電阻兩端電壓一定（或保持電壓表示數不變）．

Answer 1

分析 （1）①由電路圖可知，電壓表與電阻R并聯，然后根據電流從正接線流入，負接線柱流出將電流表接入電路中；
②電流表有示數，表明電流表所在電路接通；電壓表無示數表明電阻短路，或電壓表斷路，或電壓表短路；
③電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；
（2）當將電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻阻值變大，定值電阻分壓變大，滑動變阻器分壓變小，為保證電阻兩端電壓不變，應移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，使定值電阻兩端電壓保持1.5V不變．

解答 解：（1）①定值電阻與滑動變阻器、電流表串聯接入電路；電壓表與電阻并聯，電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出；如圖所示：

②電流表有示數，表明電路接通；電壓表無示數表明定值電阻短路，電壓表相當于和一段導線并聯，故無示數；
③分析數據可得出結論：電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；
（2）定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓，為保持定值電阻兩端電壓不變，由電路圖可知，應向左移動滑動變阻器滑片，增大滑動變阻器接入電路的阻值，增大滑動變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來的1.5V，保持定值電阻兩端電壓一定．
故答案為：（1）①見上圖；
②定值電阻短路；
③電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比；
（2）左；保持定值電阻兩端電壓一定（或保持電壓表示數不變）．

點評 本題考查了連接電路圖、滑動變阻器的調節(jié)、實驗方案的改進等問題，實驗中應用了控制變量法，解題時注意該方法的應用．第（3）小題是本題的難點，知道實驗過程中應控制定值電阻兩端的電壓不變，分析清楚電路結構、認真分析實驗數據是正確解題的基礎與關鍵．