Question

12．某实验小组利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系．实验用到三只阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，蓄电池（电压为6V且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干．

（1）将实物图连接完整，并在方框内画出实验的电路图；
（2）连好电路后闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，电路的故障可能是电阻R断路．
（3）排除电路故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出并记下电流值为0.4A；再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数大于2V，于是他下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向A（填“A”或“B”）移动，目的是保持定值电阻两端的电压不变，并记下电流值．
（4）再改接20Ω的电阻，重复上述实验．得到电流I与电阻R的关系图象如图乙所示，由此可得到的结论是在电压一定时，导体中的电流与电阻成反比．
（5）如利用上述器材研究电流与电压的关系，应控制电阻保持不变．改变电压．

Answer 1

分析 （1）将滑动变阻器与电阻串联，电压表与电阻并联；
根据电路图画出实物图，注意连接顺序和方式与电路图一致；
（2）电流表无示数，则电路断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（3）探究电流与电阻之间的关系，应保持电阻两端的电压不变，若要减小电阻两端的电压，应增大滑动变阻器的阻值；
（4）分析图象电压和电阻的关系，得出结论；
（5）要探究电流与电压的关系，应改变电压，控制电阻不变．

解答 解：
（1）将滑动变阻器与电阻串联，滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱；
电压表与电阻并联，如图所示：
；
电路图如图所示：

（2）电流表无示数，电压表有示数，则与电压表并联的电阻R断路；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出并记下电流值；再将5欧的电阻改接成10欧的电阻，发现电压表示数大于2V，要想保持电压不变，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向A端滑动；
（4）图乙是反比例函数图象，由图象知，电流和电阻的乘积为定值，可知电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（5）研究电流与电压的关系，应控制电阻保持不变，改变电压．
故答案为：（1）见上图；（2）电阻R断路；（3）A；保持定值电阻两端的电压不变；（4）在电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；（5）电阻；电压．

点评 本题考查控制变量法的正确使用，可知探究“在电阻两端电压保持不变时，通过电阻的电流与该电阻的阻值成反比”的条件是：保持电阻两端电压不变；改变电阻的阻值是去测通过它的电流．