Question

为完成“探究电流与电阻的关系”实验，小海同学从实验室取得以下器材：电压恒为4.5V的电池组，电流表，电压表，开关，5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，规格为“40Ω1A”的滑动变阻器，导线若干。

（1）连接电路时，开关应_______。请用笔画线代替导线，在图甲中将实物电路连接完整。要求滑片P向右滑动时电流表示数变大；

（____________）

（2）小海将10Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数如图乙所示，记为_______V，并记录电流表的示数；接着保持滑片位置不变，将电阻换为25Ω后，为保证电压表的示数不变，应向_______（填“左”或“右”）移动滑片；

（3）通过实验得到电流随电阻变化的图象如图丙所示，由此可知：_______一定时，通过导体的电流与其电阻成_______比；

（4）在小海实验基础上，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过_______Ω；

（5）某次实验，更换电阻R，合上开关后，电压表有示数，电流表无示数，其原因可能是_______；

（6）小金想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，小胡认为他的实验方案不可行，小胡的理由是____________。

Answer

断开 2.5 左 电压 反 50 电阻R断路 灯泡的电阻随温度变化

【解析】

(1)[1]连接电路时，为了保护电路，开关应断开；

[2]滑片P向右滑动时电流表示数变大，即电阻变小，故应将B接线柱与导线连接，如下所示：

；

(2)[3]由图乙可知，电压表选用0-3V的量程，分度值是0.1V，此时的电压是2.5V；

[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成25Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数；

(3)[5][6]由图丙知，计算电阻两端的电压：

；

；

；

可得电阻两端的电压始终保持不变，为一定值，由此可知：当电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；

(4)[7]电压表控制的电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

；

电压表示数为变阻器分得的电压1.25倍，根据分压原理，当滑动变阻器的最大阻值为40Ω连入电路时，对应的定值电阻最大值为：

；

故为了完成整个实验，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω；

(5)[8]电流表无示数而电压表有示数，则故障原因可能是电阻R处断路；此时电压表测量电源电压；

(6)[9]探究电流与电压的关系，要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故他的实验方案不可行。