Question

探究“电流与电阻的关系”．器材有：滑动变阻器、开关、电源（电压恒为6 V）各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10 Ω、15 Ω、20 Ω），导线若干．

（1）如图1是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．

（_____）

（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于__________（填“A”或“B”）端．

（3）闭合开关后，移动滑片，使与电阻（20 Ω）并联的电压表示数为4 V，读出电流表示数，再分别改接15 Ω、10 Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示．老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5 Ω的电阻让他再测一组数据．当他把5 Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4 V，实验不能继续进行，其原因是 __________ ．改变连接后，当电压表示数仍为4 V时，电流表示数为________ A（如图2所示）．综合分析数据可得：电压一定时，__________ ．

表1

电压U/V	4
电阻R/Ω	20	15	10
电流I/A	0.20	0.28	0.40

（拓展）小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，把收集的实验数据填入了表2中．

表2

电阻R/Ω	10
电压U/V	2	3	4	5	6
电流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（1）分析表2中数据可得：电阻一定时，_______．

（2）分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为__________Ω.

Answer

A 电流超过了所选量程 0.8 导体中的电流和导体的电阻成反比 导体中的电流跟导体两端的电压成正比 20

【解析】

（1）根据题意知道，电路连接时，电阻短路；

（2）在闭合电路前，滑动变阻器的滑片应为最大阻值处，所以滑片应位于A端；

（3）电路中分别接入20Ω、15Ω、10Ω的电阻，实验能够正常进行，说明电路是正常的，改接5Ω电阻后，电路不能正常进行，是由于超过了电流表所选的量程；先确定电流表选择的量程和最小分度值，再读出电流表的示数；综合分析表1数据知道，电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成反比；

拓展：

综合分析表2知道，（1）电阻一定时，导体中的电流和导体两端的电压成正比；（2）根据串联电路的特点和滑动变阻器接入电路的最大值和最小值列出等式解答即可

（1）根据题意知道，被测电阻应与电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表与被测电阻并联，由图知道，电路连接时，电阻短路了，正确电路如下：

（2）在闭合电路前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应为最大阻值处，所以滑片应位于A端；

（3）电路中分别接入20Ω、15Ω、10Ω的电阻，实验能够正常进行，说明电路是正常的，当改接5Ω电阻后，电路不能正常进行，则是由于超过了电流表所选的量程；改变连接后，当电压表示数仍为4 V时，由知道，电流表选择0～3A量程，所以，由图2知道，示数是0.8A；综合分析表1中的数据知道，电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；

【拓展】

（1）综合分析表2中数据知道，电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；

（2）当滑片移到最小阻值处，即接入电路中的电阻为0时，则电路中电流最大是：I大=0.6A，所以，定值电阻的阻值是：R=；由表2知道，当滑片移到最大阻值处时，电路中电流最小是：I小=0.2A，此时电路中的总电阻是：，滑动变阻器的阻值是：R′=R串 -R=30Ω-10Ω=20Ω．