Question

18．李麗和王陽組成的實驗小組在研究“電壓一定，電流與電阻的關(guān)系”時，利用如圖所示的電路．
（1）一開始，他倆就產(chǎn)生了分歧，李麗說電壓表要接在甲位置使讀數(shù)保持不變，王陽說應(yīng)該在乙位置使讀數(shù)保持不變（實驗中只有一個電壓表，圖中甲、乙他倆討論的位置）．你判斷李麗說的正確；
（2）他們連接好電路后，閉合開關(guān)檢查電路時，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，但電流表幾乎無示數(shù)．移動滑片，以上現(xiàn)象沒有發(fā)生變化，其原因可能是電阻R斷路；
（3）他們把電路連接正確后，將5Ω的定值電阻連入電路，移動滑片P，使電壓表示數(shù)保持為1.5V，再讀出電流表的示數(shù)；接下來斷開開關(guān)，保持滑片P的位置不變，將15Ω的定值電阻連入電路，閉合開關(guān)后應(yīng)將滑動變阻器的滑片向B（選填“A”或“B”）移動，其目的是控制電阻兩端的電壓不變；
（4）他倆更換不同定值電阻R進行實驗，得到如下表所示的數(shù)據(jù)．

電阻R/Ω	5	10	15	20	30
電流I/A	0.30	0.15	0.10	0.08	0.05

分析表中的數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）在研究“一定電壓下，電流與電阻的關(guān)系”時，電壓表要與待測電阻并聯(lián)，測電阻兩端電壓，且要保持電阻電壓不變，根據(jù)電路圖判斷哪個同學說法正確．
（2）電路故障有兩種：斷路或短路，電路電路時，電路電流很小或為零；閉合開關(guān)，電流表幾乎沒有示數(shù)，說明電路電路；電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，說明電壓表有示數(shù)較大，電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，則電路故障是與電壓表并聯(lián)的電阻斷路．
（3）實驗時要保持電阻兩端電壓不變，根據(jù)題意、滑動變阻器的接法及串聯(lián)電路特點判斷更換電阻后滑動變阻器滑片如何移動．
（4）分析表中數(shù)據(jù)，看在電壓不變的情況下，電流與電阻有什么關(guān)系．

解答 解：（1）由電路圖可知，甲位置電壓表與測待測電阻并聯(lián)，測待測電阻兩端電壓；在乙位置，電壓表測電阻與滑動變阻器的串聯(lián)電壓，即電源電壓；電壓表應(yīng)接在甲位置，故李明說法正確；
（2）閉合開關(guān)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，電流表幾乎沒有示數(shù)，調(diào)節(jié)滑動變阻器時，以上現(xiàn)象沒有發(fā)生變化，其原因可能是電阻斷路；
（3）保持滑片P的位置不變，將5Ω電阻更換為10Ω的定值電阻，電阻分壓變大，要保持電阻兩端電壓不變，由電路圖知，應(yīng)向B端移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，滑動變阻器分壓變大，從而使定值電阻分壓減小，達到保持定值電阻電壓不變的目的；
（4）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在電壓保持不變的情況下，電流與電阻的乘積是定值1.5V，即IR=1.5V，則I=$\frac{1.5V}{R}$，由此可見電流與電阻成反比；
故答案為：（1）李麗；（2）電阻R斷路；（3）B；控制電阻兩端的電壓不變；（4）電壓一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點評 本題考查了電壓表的連接、電路故障分析、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、實驗數(shù)據(jù)分析，是實驗的常考內(nèi)容，一定要掌握；實驗中應(yīng)用了控制變量法，要注意掌握該方法的使用．