Question

4．（1）小华同学用如图1所示的电路验证在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系．先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间，闭合开关S，读出电流表的示数填入表中．由实验数据可以看出电流跟电阻不成反比．试分析为什么在这个实验中电流跟电阻不成反比？

电阻/Ω	5	10	20
电流/A	0.4	0.3	0.2

答：未控制电阻两端的电压不变
（2）小华同学经过认真分析，发现了错误的原因，他改进实验后，先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间进行实验，结果验证了在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系：
①图2甲、乙提供的两个电路图，哪个是他设计的电路．答：乙图（填“甲图”或“乙图”），在这个实验中，滑动变阻器的作用是：保持电阻两端的电压不变．
②当闭合开关后，发现电流表有示数，电压表的示数为零．移动滑动变阻器的滑片时电流表读数有变化，电压表的示数始终为零．其可能的原因是：C
A．滑动变阻器接触不良；　　　　B．开关接触不良；
C．小灯泡两端短路；　　　　　　　D．小灯泡的灯丝断了
③用笔画线代替导线，将图3中各元件按你选择的设计电路图连接起来（已有部分线路连接好）．

Answer 1

分析 （1）要探究电流和电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，改变电阻；
（2）①在实验中，需用电流表测量通过电阻的电流，用电压表测量电阻两端的电压，实验中通过调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变；
②滑动变阻器或开关接触不良或灯丝断路，都属于开路，则电路中的电流为零；
若小灯泡两端短路，则灯泡两端无电压，且不影响滑动变阻器等的工作．
③根据电路图连接实物电路图．

解答 解：（1）要探究电流和电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，由表格中数据知，电阻两端的电压不同，所以电流跟电阻不成反比是因为未控制电阻两端的电压不变造成的；
（2）①滑动变阻器要能调节电阻两端的电压，需与电阻串联，所以乙正确；在实验中通过调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变；
②滑动变阻器接触不良，则电路中无电流，A不正确；
开关接触不良，则电路中无电流，B错误；
小灯泡两端短路，则小灯泡两端无电压，电路中仍有电流，移动滑片，会引起电路中电流的变化，C正确；
小灯泡的灯丝断了，电路中无电流，电压表示数等于电源电压，D错误．
③根据图3所示电路连接实物电路图，实物电路图如图所示．

故答案为：（1）没有控制电阻两端电压不变；（2）①乙图；控制电阻两端电压不变；②C；③实物图如上．

点评 此题是电流跟电阻关系的实验，考查了控制变量法的应用及滑动变阻器在实验中的作用，同时考查了对电路的掌握及电路故障的分析，考查得比较全面．这是电学三个重点实验之一，所涉及的知识点较多，综合性强，是中考电学实验中较为重要的实验．