题目内容

16．小明在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中：
（1）连接电路时，开关应断开．请用笔画线代替导线，根据图1将图2所示的实物电路连接完整．

（2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，经检测是电阻R发生了故障，则可能是：短路．
（3）排除故障后，小明通过实验得到数据如表（一）所示，其中第1次实验的电流表示数为0.10A．根据表（一）的数据，可得出的结论是电阻不变时电流与电压成正比．
实验序号123
电阻R/ΩR
电压U/V1.01.52.0
电流I/A0.150.20
（4）小明继续探究电流与电阻的关系，将电阻R先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验，闭合开关时应将图中的变阻器滑片向B端移（选填“A”或“B”）．

分析 （1）连接电路时，为保护电路，开关应断开，根据电路图连接实物图；
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路为通路，根据电压表无示数分析；
（3）由欧姆定律求出电阻，根据电阻不变求第1次的电流，根据表中数据分析；
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向．

解答 解：（1）连接电路时，开关应断开；根据电路图连接实物图，变阻器接一上一下接入电路中，如下所示：

（2）闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，经检测是电阻R发生了故障，则可能是与电压表并联的电阻短路了；
（3）排除故障后，小明通过实验得到数据如表（一）所示，根据欧姆定律，电阻：
R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω，因电阻不变时，故其中第1次实验的电流表示数为：
I1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{1.0V}{10Ω}$=0.10A；
根据表（一）的数据，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，可得出的结论是：电阻不变时，电流与电压成正比；
（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V．
故答案为：（1）断开；如上所示：（2）短路；（3）0.10； 电阻不变时电流与电压成正比；（4）B．

点评 本题探究“电流与电压、电阻的关系”，考查注意事项、电路的连接、故障分析及数据分析和操作过程．

练习册系列答案
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