Question

18．小强探究“电流与电阻的关系”，设计了如图1所示的电路图，所采用的器材有：电源（电压3V保持不变），标有“50Ω  1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、四个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻、开关及导线若干．

（1）请根据如图1所示的电路图完成图2所示的实物图连接，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于图中最左端（选填“左”或“右”）．
（2）实验开始时，小强将5Ω电阻接入电路，移动变阻器的滑片P使电压表的示数为1V，记录电流表示数；用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，应向左移动滑片P（选填“左”或“右”），直到电压表示数再次为1V时，记录此时电流表示数如图3所示为0.1A，填入表格．

序号	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A	0.2		0.05

（3）他能否用30Ω电阻继续完成实验：不能（选填“能”或“不能”）．理由是：滑动变阻器的最大阻值过小．
（4）实验数据如表，分析数据可得出实验结论：电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）连接实物时，要注意滑动变阻器的正确使用方法；闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到最大阻值出，是为了让电路中有较大的电阻，防止电路中电流过大而烧坏用电器；
（2）探究通过导体的电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变即电压表的示数不变；
（3）根据滑动变阻器的最大阻值与定值电阻阻值间的关系，由串联电路的分压原理分析电压表不能达到要求的原因．
（4）根据表中的数据关系，归纳出结论．

解答 解：（1）由图1可知，滑动变阻器采用右下接线柱接入电路，如图4；闭合开关前，为防止电路中电流过大而损坏电路设备，应将滑片滑到最大阻值处即最左端；
（2）实验中，更换定值电阻时，每次应调节滑动变阻器，使电压表的示数保持不变，记录电流表示数；所以用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，根据串联电路的特点，电压表示数会变大，为控制电压表示数不变，应增大变阻器接入电路的电阻即向左移动滑片P，应使电压表示数为1V时再记录此时电流表示数．
由图2可知，电流表采用0-0.6A量程，最小分度为0.02A，读出图3示数为0.1A；
（3）当接入电阻R=30Ω时，依据控制变量法，电压表示数须仍为1V，根据串联电路的特点，$\frac{R}{{R}_{滑}}$=$\frac{U}{{U}_{滑}}$=$\frac{3V-1V}{1V}$=$\frac{2}{1}$，可得R_滑=60Ω＞50Ω，所以“50Ω  1A”的已不满足要求，即实验不能继续；
（4）由表中数据可以得出，电压一定时，IR的乘积不变，即电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比．
故答案为：（1）如图4；左；（2）左；0.1；（3）不能；滑动变阻器的最大阻值过小；（4）电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比．

点评 本题考查了滑动变阻器的正确使用和连接方法、实验的注意事项等，要会熟练运用串联电路的电流和电压关系解答．