Question

小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻有4个阻值、、、供选用，滑动变阻器规格为“”。

 

(1)开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到最__（左右）端；闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触、、、各接线柱，当接触到时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是__。

(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时的阻值为。闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为__A。接着将阻值换成，向__（左右）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变。

(3)将阻值换成重复上述操作。三组数据如表所示，由此可得：电压一定时，电流与电阻成__。为提高结论的可靠性，换用阻值为的电阻继续上述实验，是否可行？__（可行不可行）

实验序号
①	5
②	10	0.20
③	15	0.13

(4)下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是__

A. 电流表示数与R值的关系 

B. 电压表示数与R阻值的关系 

C. 变阻器接入电路值与R阻值的关系

D. 电阻R的功率与R阻值的关系

Answer

右 滑动变阻器（cd间）断路、电阻断路 0.4 右 反比 不可行 C

【解析】

(1)[1]开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处的右端。

[2]由题意，闭合开关后，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触、、各接线柱，电流表、电压表示数均为0，说明电源正极和之外的电路有断路；当接触到时，电流表示数仍为0，电路可能断路，电压表开始有示数且为3V，说明电压表与电源连通，则可能是与电压表并联的电路断路了，因电流表及各接线处均完好，故原因是断路，导致电压表串联在电路中，综上，电路中所有可确定的故障是：滑动变阻器（cd间）断路、电阻断路。

(2)[3]排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时的阻值为。闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为，该示数为。

[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，以保持电压表的示数不变。

(3)[5]将阻值换成重复上述操作，根据表中数据，考虑到误差因素，电流与电阻之积为

为一定值，由此可得电压一定时，电流与电阻成反比。

[6]电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为

定值电阻分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻最大值为

故换用阻值为的电阻继续上述实验不可行。

(4)[7]A．因电压表示数不变，即电流与之积为一定值，故电流随的变化关系为反比例函数，故A不符合题意；

B．换用不同的电阻时，电压表示数不变，故B不符合题意；

C．定值电阻的电压为2V，变阻器的电压为1V，由分压原理，变阻器与的比值为，故变阻器连入电路的电阻与的关系为一过原点的直线，故C符合题意；

D．根据，定值电阻的功率为

即电阻的电功率与之积为一定值，电阻的电功率随变化关系为反比例函数，故D不符合题意。

故选C。