Question

小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如下图的实验电路。她在学校实验室找来了如下器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻各一个，标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，导线若干。

  

（1）如图是小华准备的实验电路，下列说法错误的是哪一个？__________；

A.连接电路时开关应断开；

B.闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至A端；

C.电压表应该选择小量程；

（2）小华按要求准备好电路后，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是__________。

（3）故障排除后，小华先后将5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的电阻接入电路，完成了四次实验，数据如上表。当他拆下5Ω的电阻·改换成10Ω的电阻继续实验时，接下来应将变阻器的滑片向________（填“A”或“B”）端移动以保持定值电阻两端的电压不变。观察上表可以发现，这一不变的电压为_________V。

（4）仔细观察发现实验次序为_________的数据不符合实际，理由是下列选项中的哪一个？_________。

A滑动变阻器不能提供需要的电阻；

B.电源不能提供需要的电压；

C.该次实验的电流超过了电流表的量程。

（5）剔除错误数据，得到实验结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成____比．

Answer

B 定值电阻短路 B 2 4 A 反

【解析】

(1)[1]A．连接电路时，为了保护电路，开关应断开；故A项不符合题意；

B．闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即B端；故B项符合题意；

C．由题意可知，电源的电压恒为3V，而且定值电阻与滑动变阻器串联，闭合开关前滑动变阻器的滑片已经调至阻值最大处，所以电压表应该选择小量程；故C项不符题意；

(2)[2]如果定值电阻R发生短路，电路是通路，电流表有示数，电压表指针不偏转，故发生这种故障的原因可能是定值电阻R处发生短路；

(3)[3]探究“电流与电阻的关系”时，应该控制定值电阻两端的电压不变，拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻，闭合开关后定值电阻两端的电压变大，此时应增大滑动变阻器的阻值，则应将变阻器滑片向B端移动，使定值电阻两端的电压不变；

[4]由表格中数据知，4组电流和电阻的乘积（电阻两端的电压）保持不变，即：

；

所以观察上表可以发现，这一不变的电压为2V；

(4)[5]仔细观察发现实验次序为4的数据不符合实际；

[6]由表中数据可知，定值电阻两端的电压保持2V不变，那么第4次实验中，滑动变阻器分担的电压为1V，根据欧姆定律可知，滑动变阻器的阻值：

；

超出了滑动变阻器的最大阻值；所以实验次序为4的数据不符合实际；故选A。

(5)[7]由表格中数据发现，当定值电阻两端电压不变时，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故可得实验结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。