Question

小明用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻、电压关系”的实验。电源电压为4V且保持不变，滑动变阻器规格为“10Ω  1A”。

（1）请用笔画线代替导线将小明的电路连接完整（要求滑片向右移动时，电压表示数变小）___；

（2）连接完电路，把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后，发现电压表几乎无示数，而电流表有示数，出现这种情况的原因可能是定值电阻_____________（选填“短路”或“断路”）；

（3）排除电路故障后，小明先进行“探究电流与电压关系”的实验。移动滑片到某一位置，电压表、电流表示数如图乙和丙，则他选择的定值电阻的阻值为____________Ω。然后多次实验，根据实验数据绘制了电流随电压变化的图像，由此得出结论：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）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明的实验方案及部分操作步骤如下，请补充完整：

①在接入5Ω的定值电阻，闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为2.5V，记录电流表的示数为I₁；

②在接入10Ω的定值电阻，闭合开关后，滑动变阻器滑片在步骤①的基础上向___________（选填“右”“左”）移动，直至电压表的示数为_________V，再次记录电流表的示数为I₂，则I₁：I₂为_______________。

Answer

短路 5 右 2.5 2:1

【解析】

(1)[1]电压表测电阻的电压，要求滑片向右移动时，电压表示数变小，根据U=IR，电路中的电流变小，变阻器连入电路中的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：

(2)[2]连接完电路，把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表几乎无示数，而出现这种情况的原因可能是定值电阻短路。

(3)[3]移动滑片到某一位置，电压表、电流表示数如图乙和丙，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表为2V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，由欧姆定律，则他选择的定值电阻的阻值为

R===5Ω

他选择的定值电阻的阻值为5Ω。

(4)②[4][5][6]将定值电阻由5Ω改接成10Ω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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2.5V，再次记录电流表的示数为I2，根据I=，电压不变时，电流与电阻成反比，

I1:I2=R2:R1=10Ω:5Ω=2:1

I1：I2为2:1。