Question

5．在“探究电流跟电阻的关系”的实验中，已知电源电压为4.5V且保持不变，滑动变阻器（40Ω 1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线．如图甲是未连接完整的实物电路．

（1）请将图甲所示的实物电路连接完整．
（2）在连接电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻滑片要位于A端（选填“A”或“B”）．
（3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是D．
A．电流表坏了　　　B、滑动变阻器短路　　　C、电阻R₁开路　　　D、电阻R₁短路
（4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当电流表的示数如图乙所示时，电路中的电流为0.36A．当滑片P向B端移动，则电流表示数将变大，电压表示数将变大．（选填“变大”或“变小”）
（5）该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有控制定值电阻两端电压一定的作用．
（6）实验中小亮多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持2.5V不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．由图象可以得出结论：电压一定，电流与电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）电压表并联在定值电阻两端，要注意正负接线柱的连接，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）为了保护电路，在连接电路时开关是断开的；
（3）根据电表示数情况分析判断故障原因；
（4）根据电流表的量程和分度值读数；分析清楚电路结构，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用串联电路特点与欧姆定律分析答题；
（5）根据滑动变阻器的作用分析；
（6）分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，据此得出结论．

解答 解：
（1）电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：

（2）为了保护电路，要求在电路连接的过程中，开关必须是断开的．图中为了使滑动变阻器接入电路的阻值最大，应先使滑片P处于变阻器的最左端，即A端；
（3）电流表有示数，则电路出现了短路，电压表无示数，说明与电压表并联的部分无电阻，故电阻R₁短路；
（4）电流表的示数为0.36A，滑片向B端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，滑动变阻器分压减小，灯泡分压增大，电压表示数变大；滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大；
（5）滑动变阻器一方面可以保护电路，另一方面，移动滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变电路电流与各部分电路两端的电压；
（6）分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；A；（3）D；（4）0.36；变大；变大；（5）控制定值电阻两端电压一定；（6）2.5；电压一定，电流与电阻成反比．

点评 本题通过实验探究考查了电学元件的使用、分析图象获取信息的能力，难度不大，但需认真、细心分析．