Question

小明同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，他在实验室找到如下实验器材：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、30Ω、60Ω的定值电阻各一个，“10Ω  1A”“20Ω  1.5A”“30Ω  2A”三种规格的滑动变阻器，导线若干

(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整；

（______）

(2)闭合开关，小明发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是____________；

(3)故障排除后，小明首先“探究电流与电阻关系”，先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关；他拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，接下来他应将变阻器滑片向_____端（选填“左”或“右”）移动，使用所有定值电阻完成这次探究实验，应选择滑动变阻器的规格为__________；

(4)小明把5Ω的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”他通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值，并记录在下表中；分析数据得到的结论是_______。

实验次数	1	2	3	4	5
电U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

Answer

R断路 右 30Ω 2A 电阻一定时，电流与电压成正比

【解析】

(1)[1]变阻器按“一上一下”接入电路中，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：

。

(2)[2]闭合开关，小明发现电流表无示数，电路可能断路，电压表指针有明显偏转，电压表与电源连通，原因可能是R断路。

(3)[3]根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω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，即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，使电压表的示不变。

[4]电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压

变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入60Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为

应选择滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。

(4)[5]分析数据，电压为原来的几倍，电流也为原来的几倍，所以得到的结论是电阻一定时，电流与电压成正比。