Question

【题目】小彬用如图所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样．阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、50Ω的定值电阻各一个．

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．

（2）小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是 （写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为 A．

（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持 表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．

（4）将10Ω定值电阻换成15Ω定值电阻，重复步骤（3）．

（5）实验记录的多组数据如表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成 比．

（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是 ．

实验次数	定值电阻（Ω）	电流表示数（A）
1	5
2	10	0.18
3	15	0.12

Answer 1

【答案】（1）如图所示；（2）定值电阻R1短路；0.36；（3）电压；A；（5）反；（6）滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V．

【解析】

试题分析：（1）电压表与电阻并联，电流表、滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器要接一上一下；

（2）根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因；根据电流表的量程和分度值读出电流值；

（3）根据串联电路的分压特点，换接电阻后，应保持电压表的示数不变，根据串分压的知识判断滑片的移动方向；

（5）电流与电阻的关系：电压一定，电流与电阻成反比；

（6）根据欧姆定律求出若换用50Ω的定值电阻进行实验时电路中的最大电流，结合电流表的量程即可判断．

解：（1）电压表与电阻并联，由于电源电压为3V，所以应选择0～3V的量程；滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

（2）电流表有示数，电压表无示数，说明与电压表并联部分发生短路，或定值电阻R1短路；由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A；

（3）将5Ω电阻换成10Ω后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变；

（5）电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；

（6）当定值电阻为50Ω时，此时滑动变阻器最大阻值为20Ω，

因为 =，

即===，

所以，定值电阻两端最小电压为×3V≈2.1V＞1.8V，无法保持定值电阻两端电压始终为1.8V．

故答案为：（1）如图所示；（2）定值电阻R1短路；0.36；（3）电压；A；（5）反；（6）滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V．