Question

20．小乔和小丽在研究导体中电流与导体两端电压的关系时，除了电源（3V）、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器外，还有可供选择的：A．定值电阻　B．小灯泡．
（1）为了完成研究需要选择器材A（　填序号“A”或“B”）　理由是：灯丝电阻随温度升高而增大，不能控制电阻不变．

表（一）

电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0
电流I/A	0.05	0.1	0.15	0.2

表（二）

电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0
电流I/A	0.25	0.2	0.15	0.1

（2）用笔画线完成图1中的实物电路连接（你所选的器材在图中用接线板代替，导线连线不能交叉），并使滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（3）小乔通过实验得出了表（一）中的数据，请读出图2中两表的示数，记在表中最后一列的空格处．
（4）小丽通过实验得出了表（二）中的数据，并且通过分析实验数据得出了：“在电阻一定时，导体中的电流随电压的增大而减少”的结论．小乔观察并检查了小丽所连接的电路后，告诉小丽．你认为原因可能是：电压表并联在滑动变阻器两端，测滑动变阻器两端电压．
（5）小乔和小丽又利用如图3所示的电路探究“电流与电阻的关系”．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

①她们将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近6V．原因是D．
A、电流表烧坏了   B、电阻R短路    C、变阻器接触不良    D、电阻R接触不良
②实验中，若保证电压表的示数为2.5V不变，将定值电阻R的阻值由15Ω更换为25Ω，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）移动；当定值电阻为10Ω，移动滑动变阻器滑片应接入电路Ω的阻值为14Ω．．

Answer 1

分析 （1）探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定，小灯泡灯丝电阻受温度的影响较大，而定值电阻其阻值受温度影响则小得多．
（2）连接电路时应特别注意滑动变阻器、电流表、电压表的接法，滑动变阻器连接时应遵循“一上一下”的原则．
（3）电流表、电压表读数时，应先观察连接的是哪一个量程，然后弄清每一大格、每一小格代表的数值，最后读出题目中指针所指的具体数据．
（4）探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定，电压表应该与定值电阻并联．
（5）电流表示数为零说明电路断路，电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常；探究电流与电阻的关系实验要控制电阻两端电压保持不变，应用串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答 解：（1）探究电流跟电压的关系时，应控制电阻不变；而灯泡的电阻两端电压越高，小灯泡越亮，电阻值也相应增大，要保持电阻一定，所以使用定值电阻．
（2）滑动变阻器要求接入电路的电阻最大，必须使接入电路的电阻线最长，所以连接左下端的接线柱．

（3）电压表选择的是0～3V量程，所以示数是2.4V；电流表选择的是0～0.6A量程，所以示数是0.24A．
（4）探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定，由表（二）对应的电压电流计算可知，电阻值是变化的，所以原因是电压表并联在滑动变阻器两端了．
（5）①电流表的示数为零说明电路中有断路，再根据电压表的示数判断出电路故障．电压表示数为3V等于电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，所以故障是电阻所在位置断路，故D正确；
②实验中，若保证电压表的示数为2.5V不变，将定值电阻R的阻值由15Ω更换为25Ω，电阻阻值变大，电阻分压变大，滑动变阻器分压减小，为了保持电压表的示数不变，应增大滑动变阻器分压，增大滑动变阻器接入电路的阻值，应将滑动变阻器的滑片向右移动；电压电压为6V，电阻两端电压为2.5V，滑动变阻器分压为：6V-2.5=3.5V，串联电路电流相等，当定值电阻为10Ω时，$\frac{2.5V}{10Ω}$=$\frac{3.5V}{{R}_{滑}}$，解得：R_滑=14Ω．
故答案为：（1）A；灯丝电阻随温度升高而增大，不能控制电阻不变．（2）电路图如图所示；（3）2.4；0.24；（4）电压表并联在滑动变阻器两端，测滑动变阻器两端电压；（5）①D；②右；14．

点评 探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定，小灯泡灯丝电阻受温度的影响较大，所以一般不用小灯泡．连接实物图时，注意导线不要交叉．