Question

【题目】甲乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”），小灯泡一只（额定电压3.8V），导线若干．

（1）甲小组探究“电流与电压的关系”
①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．
②他们将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是（写出一条即可）．
③排除故障后进行实验得到的数据如表，由此可得到的实验结论是 ．

电压U/V	1.0	1.5	3.0
电流I/A	0.2	0.3	0.6

（2）乙小组探究“电流与电阻的关系”
①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值；然后，用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，调节滑动变阻器后再记下相应的电流值，此时调节滑动变阻器的目的是
②为了完成用四个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是
③他们用小灯泡替换定值电阻，电压表改接大量程，电流表量程不变，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，电流表示数如丙图所示，则此时小灯泡的电阻是 ．

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示；定值电阻短路（或电压表损坏,写出一条即可）,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比
（2）保持定值电阻两端电压一定,50Ω 1A,10Ω
【解析】解：（1）①定值电阻R的右端应连接到滑动变阻器下端，使得变阻器串联接到电路中，电压表并联在定值电阻的两端，电路图的连接如图所示：

②电流表有示数，说明电路为通路；电压表V测量的是定值电阻R两端的电压，若其没有示数，可能是定值电阻短路（或也可能是电压表损坏）；
③将上表数据横向比较可知，当电压为原来的几倍时，通过的电流也变为原来的几倍，所以得出的结论是：定值电阻R一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比的关系；
（2）①因为乙组实验的目的是为了探究电流与电阻的关系，要求保持定值电阻的电压不变，故实验过程中需要不断调节滑动变阻器来保持定值电阻R两端的电压不变；
②当选用 20Ω 2A的滑动变阻器时，电路中接入20Ω定值电阻时，即使变阻器的全部电阻连入电路，根据分压原理，变阻器最多分得二分之一的电源电压，即2.25V，定值电阻的电压最小为4.5V﹣2.25V=2.25V＞1.5V，不能满足测量条件，故为达到测量效果，应选用50Ω 1A的滑动变阻器；
③小灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表小量程分度值为0.02A，而电流表读数为0.38A，故有欧姆定律知R= =10Ω．

所以答案是：（1）①如图所示；

②定值电阻短路（或电压表损坏，写出一条即可）；③电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；（2）①保持定值电阻两端电压一定；②50Ω 1A；③10Ω．