Question

【题目】在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为 10V．已有的 5 个定值电阻的阻值分别为 20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω。

（1）根据图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。（导线不要交叉）

（______）

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最______（选填“左”或“右”）端。闭合开关后， 发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是电阻 R_____（选填 “短路”或“断路”）。

（3）在实验中，先接入 20Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片 P 至某一位置时，观察到电 流表、电压表指针位置如图丙所示，则电压表示数为______ V，接下来用 30Ω代替20Ω的电阻做实验时，应将滑动变阻器的滑片 P 从上一位置向______（选填“左”或 “右”）滑动。

（4）为了完成实验探究，依次将剩下的 3 个定值电阻分别接入图乙的电路中，替换前一次接入的定值电阻，调节滑动变器的滑片 P 至合适位置，再读出电流表的示数，计算出每次接入的定值电阻 R 的倒数 ，以电阻的倒数 为横坐标，电流 I 为纵坐标，在坐标系中描点并作出 I- 图线，如图丁所示。由 I- 图线可初步得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体电阻的倒数成______比；由此进一步得出结论： 在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成_______比。

（5）上述实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω。

Answer 1

【答案】 右 断路 8 右 正 反 15

【解析】

（1）根据题意知道，电压表与电阻并联，电流表、滑动变阻器与电阻串联，根据“一上一下”的原则，把滑动变阻器连接到电路，如图：

（2）为了保护电路，开关闭合前，应将滑片P移到阻值最大处；由图知道，滑片应移到阻值最大端即右端；闭合开关后，电流表指针无偏转，说明电路中可能存在断路故障；而电压表指针有明显偏转，则说明电压表与电源两极相连通，即与电压表并联部分发生断路，所以，原因可能是电阻R断路；

（3）由图乙知道，电压表的量程为0～15V，其分度值为0.5V，所以，电压表示数为8V，在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，应保持电压表的示数不变；将20Ω电阻换成30Ω后，由串联电路的分压特点知道，电压表的示数会变大，要保持电压表的示数不变（即电压表示数减小为原来的值），所以，应该增大变阻器两端的电压，增大变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向右端移动；

（4）由图丙所示的图像知道，通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比，由此进一步得出结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

（5）由串联分压知道，当电阻的阻值最大为60Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时电路中电流是：；所以，滑动变阻器的最大阻值至少是：。