Question

在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小刚设计的实验电路图如图所示：
（1）小刚连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转，并且指针总在晃动，造成上述现象的原因分别是______、______．
（2）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1V，读出并记下电流值；再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数大于1V，于是他下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向______（填“左”或“右”）移动，使______并记下电流值；再改接不同的电阻，重复上述实验．
（3）通过此实验可得到的结论是______．
（4）若本实验中滑动变阻器的规格是“1A，40Ω”，电源电压3V保持不变，下面还有30Ω；25Ω；20Ω；15Ω四个电阻可用供选择，为了能使实验顺利进行，该选择的电阻是______Ω，______Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）连接电路时开关应该断开，导线与接线柱应接触良好，据此分析答题．
（2）当将电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻阻值变大，定值电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保证定值电阻两端电压不变，应移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，使定值电阻两端电压减小，使定值电阻两端电压保持1V不变．
（3）根据欧姆定律，分析电压U保持不变时，电流与电阻的关系，得出结论．
（4）探究电流约电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，根据电源电压，滑动变阻器阻值及定值电阻两端的电压，根据串联电路特点及欧姆定律通过计算，找出符合条件的电阻．
解答：解：（1）小刚连完最后一根导线后，发现两个表的指针发生偏转，说明电路是闭合的，连接电路时开关没有断开；
电表指针总在晃动，说明电路某处导线接触不良．
（2）定值电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻分压变大，大于原来的电压1V，为保持定值电阻两端电压1V不变，由电路图可知，应向右移动滑动变阻器滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，使定值电阻两端电压减小到原来的值1V，保持电阻两端电压不变．
（3）由欧姆定律：I=，可知，在电压不变的情况下，通过电阻的电流与电阻成反比．
（4）由题意知，实验过程中，定值电阻电压保持1V不变，
∵电源电压为3V，∴滑动变阻器两端的电压只能是2V，
∵串联电路电流相等，∴定值电阻与滑动变阻器电压之比U_R：U_滑=1V：2V=1：2，
∵I=，∴===，
∵滑动变阻器R的最大电阻为40Ω，
∴定值电阻大最大阻值R=20Ω，
所以实验中只能选择20Ω与15Ω的定值电阻；
故答案为：（1）连接电路时开关没有断开；导线接触不良；
（2）右；电压表示数为1V；
（3）在电压一定时，通过电阻的电流与导体的电阻成反比；
（4）15；20．
点评：本题考查了“探究电流跟电阻关系”实验，应用了控制变量法，利用好控制变量法是正确解题的关键．