Question

如图所示为探究“电流与电阻的关系”的实验，电源电压4.5 V，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），滑动变阻器R₁为“20 Ω  1 A”，滑动变阻器R₂为“50 Ω  1 A”．

（1）小明连接电路如图，请在图中用笔画线代替导线帮他将实验电路连接完整（滑片向A滑动时，电流表示数变大）；________

（2）电路连接完整后，小明闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数几乎接近电源电压，则电路中的故障应是___________；

（3）将5 Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为1.5 V，读出电流表示数；将5 Ω电阻换成10 Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向_____（填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为_____V时，才能记录电流表示数；

（4）实验中小明应选择的滑动变阻器是_____（填“R₁”或“R₂”），多次移动滑动变阻器滑片的主要目的是_____________________________________；

（5）通过上述实验得出的结论是：当电压一定时，_________________________；

（6）小明试图将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为他的实验方案可行吗？_____（填“可行”或“不可行”），你的理由是_________________________．

Answer

电阻断路 右 1.5 R2 多次测量，得到普遍性的结论 导体中的电流与电阻成反比 不可行 灯丝的电阻随温度的变化而变化

【解析】

（1）滑片向A滑动时，电流表示数变大，电阻变小，故电源负极应与变阻器左下接线柱连接，电路如图。

（2）电流表无示数，说明电路中某处发生了断路，电压表始终有示数，说明与电压表并联的电路发生了断路，即电阻R断路。

（3）根据电流与电阻关系时，要控制电压不变，取下5Ω的电阻，然后将10Ω的电阻接入电路，电阻两端的电压变大，则应增大滑动变阻器的阻值，所以滑片应向右移动，使电压表的示数仍为1.5V；

（4）电阻两端的电压始终保持1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

U滑＝4.5V﹣1.5V＝3V，

变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：

R滑＝2×15Ω＝30Ω，

故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器，故选R2；多次移动滑动变阻器滑片的主要目的是；多次测量，得到普遍性的结论；

（5）通过上述实验得出的结论是：当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；

（6）由于灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，所以不能用小灯泡做此实验。