Question

16．在“探究電流與電阻的變化關系”的實驗中，小玨設計了如圖甲所示的電路，其中電源電壓恒為3V，三個定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω，滑動變阻器R₀標有“20Ω  0.5A”字樣．

（1）圖甲是小玨未完成的實驗電路，請你用筆畫線代替導線將電路補充完整，要求當滑片P向右移時電流表的示數(shù)變大．
（2）實驗中連接電路時，開關應該斷開，實驗前在試觸開關時，如果發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示，則接下來的正確的操作是斷開開關，交換電流表正負接線柱的連接；根據(jù)你所連接的電路，在閉合開關前應將滑動變阻器的滑片移至A（選填“A”或“B”）端；如圖丙所示是某次實驗中電流表的示數(shù)，應該記為0.26A．
（3）小玨的設計思路是“改變電阻，保持電壓不變，獲取相應的電流值”．在實驗中把5Ω 換成10Ω時，應向A（選項“A”或“B”）移動變阻器的滑片，使電壓保持2.4V不變．
（4）小玨按設計思路進行實驗，收集數(shù)據(jù)如下表：

實驗次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.48	0.24	0.12

請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，寫出實驗結(jié)論：不同的電阻，當它兩端電壓相等時，通過它的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）因電源電壓為3V所以電壓表選用小量程并聯(lián)在定值電阻的兩端；根據(jù)要求當滑片P右移時電流表的示數(shù)變大將變阻器連入電路中；
（2）閉合開關前，開關要斷開，變阻器連入電路中的電阻最大；根據(jù)電流表指針反向偏轉(zhuǎn)回答；
根據(jù)圖丙中電流表小量程讀數(shù)；
（3）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動的方向；
（4）由表中數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論．

解答 解：（1）電源電壓為3V，電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)，因向右移時電流表的示數(shù)變大，即電阻變小，故滑片以右電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）電流表指針反向偏轉(zhuǎn)，說明電流表正負接線柱接反了，則接下來的正確的操作是：斷開開關，將電流表的正負接線柱接線交換；
為保護電路，閉合開關前，變阻器連入電路中的電阻最大，即將滑片移動到A；圖丙中，電流表小量程分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A；
（3）根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻R₁由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A移動，使電壓表的示數(shù)為2.4V不變；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，電阻原來的幾倍，通過的電流為原來的幾分之一，故當它兩端電壓相等時，通過它的電流與電阻成反比．
答案為：（1）如上圖所示；
（2）斷開；斷開開關，將電流表的正負接線柱接線交換；A；0.26；
（3）A；
（4）反．

點評 本題研究流與電阻的變化關系，考查電路的連接、對反�，F(xiàn)象的處理、實驗中注意事項、控制變量法的運用和分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力，綜合性較強．