Question

3．某實驗小組利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系．實驗用到三只阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，蓄電池（電壓為6V且保持不變）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干．

（1）請將圖甲的實物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉），并在如圖乙方框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖；
（2）實驗中將5Ω電阻換成10Ω電阻后，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向A端移動（填“A”或“B”），移動滑片的目的是調(diào)節(jié)定值電阻兩端電壓不變．正確操作后，記下電流表的示數(shù)，得到電流I隨電阻R變化的圖象如圖丙所示，由圖象可得出的結(jié)論是在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
（3）該實驗小組同學(xué)又找了一個小燈泡換下電阻R，接著探究了小燈泡電流與電壓的關(guān)系，測得了多組數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡電流隨電壓變化的圖象如圖丁，他們畫出的圖象可能是A，理由是燈泡電阻隨溫度升高而增大．
（4）實驗時閉合開關(guān)，兩表均有示數(shù)，然后將燈泡從燈座中取走，電流表沒有（有/沒有）示數(shù)，電壓表有（有/沒有）示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）圖甲中還未連入的元件有電壓表和滑動變阻器，電壓表應(yīng)并聯(lián)到定值電阻兩端，滑動變阻器按照“一上一下”連入電路．根據(jù)實物圖畫出電路圖；
（2）為探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，更換電阻后，要移動滑片，保持電阻兩端電壓不變；分析圖象，根據(jù)圖象特點得出結(jié)論；
（3）燈泡電阻隨溫度升高而增大，分析圖象，根據(jù)圖象應(yīng)用歐姆定律分析答題；
（4）電路斷路時，電路沒有電流，根據(jù)實驗操作分析答題．

解答 解：（1）電壓表與電阻并聯(lián)，滑動變阻器一上一下串聯(lián)接入電路，實物圖連接如圖：
；
電路圖所圖：
；
（2）如果將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，說明是探究電流與電壓關(guān)系的．
換成10Ω電阻后，根據(jù)分壓原理，定值電阻分得電壓增大，故需向A端移動滑片，以增大變阻器分壓，使電壓表示數(shù)保持不變；
分析圖象丙可知，在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；
（3）燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，隨燈泡電壓增大，燈泡實際功率變大，燈泡溫度升高，燈絲電阻變大，由圖象可知，隨電壓的增大，圖線A所對應(yīng)電壓與電流的比值增大，電阻阻值增大，則圖線A是燈泡的I-U圖象．
（4）實驗時閉合開關(guān)，兩表均有示數(shù)，然后將燈泡從燈座中取走，電壓表串聯(lián)接入電路，所以電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)且?guī)缀醯扔陔娫措妷海?br />故答案為：（1）實物圖及電路圖如上圖所示；（2）A；調(diào)節(jié)定值電阻兩端電壓不變；在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；（3）A；燈泡電阻隨溫度升高而增大；（4）沒有；有．

點評 本題以探究電流跟電阻的關(guān)系的實驗考查了電路連接、控制變量法的應(yīng)用，圖象的分析等．注意“在電阻兩端電壓保持不變時，通過電阻的電流與該電阻的阻值成反比”的條件是：保持電阻兩端電壓不變；改變電阻的阻值是去測通過它的電流．