Question

在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，开州区某中学物理实验小组设计的实验电路图如图甲所示。

实验器材：电源（电压恒为6V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（分别为5Ω、10Ω、20Ω），标有“30Ω1A”的滑动变阻器一只，导线若干。

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整（要求：当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小）。

（_______）

（2）连接电路时，开关S应处于_____状态。闭合开关S前，滑片P应置于_____（选填“A”或“B”）端。

实验 序号	电压 U/V	电流 I/A
1	1.0	0.20
2	1.5	0.30
3	2.0	0.40

（3）在探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值见表所示。分析表中数据可知：接入电路的定值电阻阻值为_____Ω；当导体的电阻一定时，通过导体的电流与这段导体两端的电压成_____比。

（4）接着小刚同学探究电流与电阻的关系，首先将5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出并记下电流值。断开开关，再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数等于_____V．在该实验中滑动变阻器的作用为：保护电路，_____。

（5）当他改接20Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表的示数始终无法达到2V．经检查，电路连接无误，各元件均完好，造成这一问题的原因是：_____。

Answer

断开 B 5 正 2 保证定值电阻两端的电压不变 滑动变阻器最大阻值过小

【解析】

（1）滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小，说明变阻器连入电路的电阻变大，离下接线柱变远，接左下接线柱，如图所示：

（2）在连接电路时，要把开关断开，滑动变阻器移到最大阻值处即B处；

（3）探究电流与电压的关系时，要保持电阻值不变，根据第一组数据可知，；分析可得，电阻不变，电压增大为原来的几倍，电流就增大为原来的几倍，可得当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；

（4）研究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电阻的分压特点可知，5Ω的定值电阻改接成10Ω的定值电阻，即电阻增大，分得的电压增大，因此电压表的示数大于2V；为了完成实验即保持电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，即应增大滑动变阻器分得的电压，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V。实验中滑动变阻器除了保护电路以外，可以控制定值电阻两端的电压不变；

（5）无论怎样移动滑动变阻器，20Ω电阻两端的电压始终无法达到2V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻两端的电压过大造成的；或是定值电阻的阻值过大，造成分压过大，或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的。