Question

12．小明要探究通过导体的电流与电阻的关系，所连接的电路如图所示．电源电压恒定不变，变阻器的规格为“20Ω 1A”，四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω．
（1）图甲是小明连接的电路，闭合开关前，变阻器的滑片应移至左（选填“左”或“右”）端．小明在实验中测出的数据如表，当他把5Ω的电阻接入该电路进行实验时，你认为实验不能（选填“能”或“不能”）正常进行．
（2）分析表中的三组数据，可得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比．

电阻R/Ω	20	15	10
电流I/A	0.2	0.27	0.4

Answer 1

分析 （1）连接电路时，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置．电路中分别接入20Ω、15Ω、10Ω的电阻，实验能够正常进行，说明电路是正常的，改接5Ω电阻后，电路不能正常进行，是由于超过了电流表所选的量程；
（2）综合数据分析可知，电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成反比．

解答 解：（1）由实物图可知，滑片P在左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；
由表中数据可知，三次实验的电流值均小于0.6A，所以电流表应当选择0～0.6A量程；
研究电流与电阻的关系时，必须控制电阻两端的电压一定；
由表中数据可知，定值电阻两端的电压为U=IR=0.2A×20Ω=4V，
若再接入5Ω的电阻时，该电阻两端的电压应控制为4V不变，
则此时电路中的电流：I=$\frac{U′}{R′}$=$\frac{4V}{5Ω}$=0.8A，由于超过了电流表所选的量程，所以该实验不能正常进行；
（2）综合数据分析可知，电流与导体电阻的乘积是定值，由此可得：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
故答案为：（1）左；不能；（2）反比．

点评 本题是探究通过电阻的电流与电阻大小的关系实验，涉及到滑动变阻器的使用、串联电路的特点、欧姆定律的应用和控制变量法的应用，要深入理解和熟练掌握．