Question

12．某實驗小組利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系．實驗用到三只阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，蓄電池（電壓為6V且保持不變）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干．

（1）將實物圖連接完整，并在方框內(nèi)畫出實驗的電路圖；
（2）連好電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，電路的故障可能是電阻R斷路．
（3）排除電路故障后閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V，讀出并記下電流值為0.4A；再將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于2V，于是他下一步的操作是：將滑動變阻器的滑片向A（填“A”或“B”）移動，目的是保持定值電阻兩端的電壓不變，并記下電流值．
（4）再改接20Ω的電阻，重復(fù)上述實驗．得到電流I與電阻R的關(guān)系圖象如圖乙所示，由此可得到的結(jié)論是在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
（5）如利用上述器材研究電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)控制電阻保持不變．改變電壓．

Answer 1

分析 （1）將滑動變阻器與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)；
根據(jù)電路圖畫出實物圖，注意連接順序和方式與電路圖一致；
（2）電流表無示數(shù)，則電路斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（3）探究電流與電阻之間的關(guān)系，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，若要減小電阻兩端的電壓，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值；
（4）分析圖象電壓和電阻的關(guān)系，得出結(jié)論；
（5）要探究電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)改變電壓，控制電阻不變．

解答 解：
（1）將滑動變阻器與電阻串聯(lián)，滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱；
電壓表與電阻并聯(lián)，如圖所示：
；
電路圖如圖所示：

（2）電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路；
（3）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V，讀出并記下電流值；再將5歐的電阻改接成10歐的電阻，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于2V，要想保持電壓不變，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，將滑片向A端滑動；
（4）圖乙是反比例函數(shù)圖象，由圖象知，電流和電阻的乘積為定值，可知電壓不變，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（5）研究電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)控制電阻保持不變，改變電壓．
故答案為：（1）見上圖；（2）電阻R斷路；（3）A；保持定值電阻兩端的電壓不變；（4）在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；（5）電阻；電壓．

點評 本題考查控制變量法的正確使用，可知探究“在電阻兩端電壓保持不變時，通過電阻的電流與該電阻的阻值成反比”的條件是：保持電阻兩端電壓不變；改變電阻的阻值是去測通過它的電流．