Question

7．小彬用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”．電源電壓恒為3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個(gè)．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整．
（2）小彬?qū)?Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無(wú)示數(shù)，則電路中的故障可能是定值電阻R₁短路（寫出一種）；排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電路中的電流為0.36A．
（3）將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關(guān)，為了保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A（選填“A”或“B”）移動(dòng)，記錄此時(shí)各表的示數(shù)．
（4）將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復(fù)步驟（3）．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	定值電阻（Ω）	電流表示數(shù)（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

（5）實(shí)驗(yàn)記錄的多組數(shù)據(jù)如下表所示．分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）電壓表與電阻并聯(lián)，電流表、滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接線柱要“一上一下”連接；
（2）根據(jù)電流表和電壓表有示數(shù)進(jìn)行分析具體原因；根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流值；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電壓表示數(shù)不變，根據(jù)分壓原理、串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)確定滑片移動(dòng)的方向；
（5）分析表中數(shù)據(jù)得出電流與電阻的關(guān)系．

解答 解：（1）電壓表與電阻并聯(lián)，由于電源電壓為3V，所以應(yīng)選擇0～3V的量程；滑動(dòng)變阻器已接了下面一個(gè)接線柱，可再接上面任意一個(gè)接線柱，如下圖所示：

（2）電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路，電壓表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)部分發(fā)生短路，即定值電阻R₁短路；
由乙圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.36A；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電壓表示數(shù)，將5Ω電阻換成10Ω后，由分壓原理，電壓表的示數(shù)會(huì)變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)該增大滑動(dòng)變阻器的阻值，即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向A移動(dòng)，使電壓表仍為原來(lái)的示數(shù)不變；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，電流與電阻之積為一定值，故電流和電阻的關(guān)系為：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）定值電阻R₁短路；0.36；（3）電壓；A；（5）通過(guò)導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題實(shí)驗(yàn)考查了控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)考查了電流表的讀數(shù)、操作過(guò)程、滑動(dòng)變阻器的接法及分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．