Question

【題目】小明和小亮在做探究“電流與電阻的關系”時，用到如下器材：電壓恒為6V的電源，電流表、電壓表各一只，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值電阻各一個，標有“20Ω 2A”字樣的滑動變阻器一只，開關一只，導線若干。

（1）請根據(jù)實驗目的，用筆畫線代替導線將圖甲的實驗電路連接完整。

（_________）

（2）小明先將5Ω的定值電阻接入電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于__________（選填“A”或“B”）端。然后閉合開關試觸，發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)均為零，若電路故障只有一種，則其故障可能為____________。

A.R短路 B.R斷路

C.滑動變阻器短路 D.電流表斷路

（3）故障排除后進行實驗。當拆下5Ω的電阻，將10Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器的滑片直到符合實驗要求時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為____________A。

（4）然后小明依次將15Ω、20Ω的電阻接入電路進行實驗并記錄實驗數(shù)據(jù)。當小明準備接入30Ω的電阻進行第5次實驗時，小亮說不能接，電壓表的示數(shù)無法調到________V。小亮這樣說的原因是:________________________________。

（5）本實驗的結論是:____________________________________。

Answer 1

【答案】 A D 0.3 3 滑動變阻器的最大阻值只有20Ω，小于定值電阻的阻值30Ω，電壓表的示數(shù)將大于3V，不能控制電壓不變 在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比

【解析】

第一空．為達到實驗目的，本實驗中滑動變阻器要與定值電阻串聯(lián)，以便調節(jié)定值電阻兩端電壓；電壓表要與定值電阻并聯(lián)，測量定值電阻兩端的電壓。滑動變阻器接線柱采用“一上一下”方式連入電路。電路連接如圖：

第二空．連接好電路后，為保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處。圖中滑動變阻器連接的是右下端接線柱，接入電路的是右段電阻絲，則阻值要最大應將滑片置于最左端，即A端。

第三空．A、C．閉合開關試觸，發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)均為零。電流表示數(shù)為零，說明電路出現(xiàn)了斷路故障。故A、C錯誤。

B．若只是R斷路，則與其并聯(lián)的電壓表相當于接在電源兩端，測電源電壓，其示數(shù)不為零。故B錯誤。

D．電流表是串聯(lián)在電路的，若電流表斷路，則整個電路不通，所以兩電表示數(shù)均為零。故D正確。

第四空．由乙圖可知，電流使用0~0.6A量程，分度值為0.02A，則其示數(shù)為0.3A。

由（3）可知，當接入10Ω電阻時，電流為0.3A，根據(jù)歐姆定律，則電阻兩端的電壓為：

=0.3A×10Ω=3V。

在本實驗中，要探究電流與電阻的關系，要控制電阻兩端電壓一定，改變電阻值，觀察通過電阻的電流，分析電流與電阻是什么關系。所以不論更換哪只電阻，都應將其兩端電壓調節(jié)到3V。若將30Ω的電阻接入電路進行實驗，此時電阻兩端電壓要為3V，則滑動變阻器連兩端電壓應為6V-3V=3V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律得，滑動變阻器電阻為：

==30Ω，

但本實驗使用的滑動變阻器最大阻值才20Ω，所以若將30Ω的電阻接入電路，其兩端電壓將無法調節(jié)到3V，不能完成實驗。

第五空．電壓表示數(shù)無法調到3V。

第六空．原因是滑動變阻器最大阻值太小。

第七空．通過實驗可知，在電壓一定時，電阻越大，通過電阻的電流越小。所以本實驗的結論是：在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比。