Question

4．在探究电流与电压、电阻的关系中：

【实验器材】电源（电压恒为4.5V表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），导线若干．
【实验过程】（1）在图1虚线框内画出图所示实物图的电路图．
（2）小明按图1正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右端（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程．你认为造成这一现象的原因是电阻处断路．
（3）小红在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向右端移动（选填“左”或“右”），直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
（4）实验中滑动变阻器除了保护电路以外，还起到了什么作用：调节电阻两端的电压．
（5）小华所在小组在探究时，多用了两个定值电阻得到如下表的数据，请根据右表中的数据，在图2中画出I与R关系的图象．

序号	①	②	③	④	⑤
电阻R/Ω	5	10	15	20	25
电流I/A	0.60	0.30	0.20	0.15	0.12

根据得出的数据可以得到的结论是：电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）由实物图可知，定值电阻、滑动变阻器、电流表、开关串联，电压表测量定值电阻两端电压．
（2）连接电路时，开关处于断开状态和滑动变阻器处于最大阻值处都能保护电路；电流表的指针几乎不动，说明电路是开路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表通过电流表和定值电阻与电源两极相连，因此定值电阻处出现开路．
（3）定值电阻变大时，两端电压相应变大，为保持电压一定，必须调节滑动变阻器滑片，使其接入电路电阻相应变化．
（4）实验中滑动变阻器作用为：保护电路和调节电阻两端电压．
（5）根据表格中数据描点画出曲线图，分析图象得出结论．

解答 解：（1）从正极开始，依次连接开关、定值电阻、电流表、滑动变阻器，然后回到负极，电压表并联在定值电阻两端，如图a所示：
（2）连接电路时，为防止电流过大烧坏电路元件、保护电路开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值处，即最右端；电流表无示数，说明电路中可能出现了断路；又因为电压表指针有明显偏转，说明电压表所并联部分即定值电阻断路．
（3）将5Ω电阻换成10Ω电阻、阻值变大分得电压变大，为控制定值电阻两端电压为1.5V，应向右滑动变阻器的滑片，增大滑动变阻器分得电压，直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
（4）实验中滑动变阻器除了保护电路以外，还起到了调节电阻两端的电压的作用．
（5）根据表格中数据在坐标图上描出对应点，做出的图象如图b所示：

由曲线图可得结论：电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比．
故答案为：（1）电路图如图a：
（2）右、电阻处断路；
（3）右、电压表示数为1.5V；
（4）调节电阻两端的电压；
（5）图象如上b图所示，电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比．

点评 研究导体中的电流与电阻的关系时，怎样调节才能保证导体两端的电压不变，是此题的重点，属于中考的重点和难点．