Question

【题目】小彬用如图甲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“20Ω2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、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）小彬用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20Ω定值电阻，重复步骤（3）。

（5）实验记录的多组数据如下表所示。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。

实验次数	定值电阻（Ω）	电流表示数（A）
1	5
2	10	0．18
3	20	0．09

（6）结合实验数据，小彬能否换用50Ω的定值电阻进行实验？ （能、不能），如若不能，则本实验中的定值电阻最大可为 Ω。

Answer 1

【答案】（1）如图所示

（2）定值电阻R短路 ； 0．36 （3）电压； A （5）反 （6）不能； 30

【解析】

试题分析：（1）探究电流与电阻关系时，要求电阻与滑动变阻器串联，电压表与电阻并联，因电源电压为两节干电池，故电压表用小量程即可，连接电路如图所示，（2）小彬用5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路构成通路，而电压表无示数，则电压表测量的部分电阻为零，即定值电阻R短路；图中电流表使用小量程，分度值为0．02A，故电流表读数为0．36A；（3）在研究电流与电阻关系时需要控制的变量为电压，故将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻后，因总电阻变大，导致电流变小，滑动变阻器两端电压将变小，所以闭合开关，若保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使滑动变阻器两端电压增大；（5）实验记录的多组数据可以看出电流与电阻的乘积为定值。所以可得：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成比的实验结论；（6）由实验数据，可知滑动变阻器两端电压为1．2V，当滑动变阻器最大值时，电流为I=1．2V/20Ω=0．06A，此时定值电阻两端电压为1．8V，故定值电阻大小为R=1．8V/0．06A=30Ω，即定值电阻最大为30Ω，所以小彬不能换用50Ω的定值电阻进行实验。