Question

【題目】小明在探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗時，選取了如下器材：電源（電壓恒為6V ）、定值電阻（5Ω、10Ω、 15Ω、20Ω的各一個 ）、滑動變阻器標有“30Ω 2A"、 電流表、電壓表、開關(guān)、導線若干。

(1)要探究“電流與電阻的關(guān)系”，必須改變接入電路的定值電阻阻值大小，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值來控制定值電阻兩端的_____不變，測量并記錄不同電阻所對應(yīng)的電流。

(2)按電路圖正確連接電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到____（ 選填“阻值最小”或“阻值最大”）端；閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)。經(jīng)檢查，電流表、電壓表連接無誤，則電路存在故障可能是_____（ 選填“開關(guān)斷路”、“定值電阻斷路”或“滑動變阻器斷路”）。

(3)排除故障后，小明首先將5Ω的定值電阻接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使定值電阻兩端的電壓控制值為2V，再將定值電阻由5Ω換成10Ω后，接下來應(yīng)將滑動變阻器的滑片向____（ 選填“靠近”或“遠離”）滑動變阻器接入電路的下接線柱方向移動，使電壓表示數(shù)仍為2V；當把15Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻進行第四次實驗時，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)都超過2V。若仍想成功完成第四次實驗，在不更換現(xiàn)有電源和滑動變阻器的前提下，應(yīng)重新設(shè)置定值電阻兩端的控制電壓的最小值為_______V。

(4)小明完成實驗，分析記錄的實驗數(shù)據(jù)后，得出的結(jié)論是_________。

Answer 1

【答案】電壓 阻值最大 定值電阻斷路 遠離 2.4 當電壓一定時，通過導體中的電流與電阻成反比

【解析】

(1)探究電流與電阻關(guān)系時，需控制電阻兩端電壓不變；

(2)為保護電路，閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處；常見電路故障有斷路與短路兩種，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；

(3)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點，換接電阻后，應(yīng)保持電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)分壓的知識判斷滑片的移動方向；根據(jù)滑動變阻器分壓和串聯(lián)電路電流相等特點分析解答；

(4)電流與電阻的關(guān)系：電壓一定，電流與電阻成反比。

(1)[1]要探究“電流與電阻的關(guān)系”時，需要通過調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值來控制定值電阻兩端的電壓不變。

(2)[2]為保護電路安全，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于阻值最大端。

[3]閉合開關(guān)，電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路。

(3)[4]將5Ω電阻換成10Ω后，電壓表的示數(shù)會變大，所以應(yīng)該增大滑動變阻器的阻值，即應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向遠離滑動變阻器接入電路的下接線柱方向移動，使電壓表仍為原來的示數(shù)不變。

[5]當把15Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻，滑動變阻器的滑片移到最大阻值30Ω時，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，此時電壓表的示數(shù)

則應(yīng)重新設(shè)置定值電阻兩端的控制電壓的最小值為2.4V。

(4)[6]分析記錄的實驗數(shù)據(jù)后，得出的結(jié)論是當電壓一定時，通過導體中的電流與電阻成反比。