Question

【題目】小華為了探究“電流與電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。她準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個(gè)開關(guān)，阻值分別為10Ω，20Ω，50Ω的定值電阻各一個(gè)，一標(biāo)有“20Ω 1A”字樣的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干。

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物連接完整 __________。

（2）小華連接好電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑變阻器滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn)，電壓表示數(shù)為零，故障的原因可能是__________________。

（3）故障排除后，小華先把10Ω的電阻接入電路，移動(dòng)滑變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2V，讀出電流表示數(shù)后，斷開開關(guān)，她直接拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)是____V，要完成這次實(shí)驗(yàn)，接下來她應(yīng)將變阻器滑片向____端（選填“左”或“右”）移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為____V。

（4）當(dāng)小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，都無法使電壓表示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值，你認(rèn)為“電壓表的示數(shù)無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值”的原因可能是（________）

A．滑動(dòng)變阻器的阻值太大　　 B．電壓表量程選小了

C．滑動(dòng)變阻器的阻值太小　　 D．滑動(dòng)變阻器燒壞了

（5）小華解決了上述問題后，完成了實(shí)驗(yàn)。利用收集到的多組數(shù)據(jù)作出了的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖象（如圖丁所示）。分析圖象得出了電流與電阻的關(guān)系是________________。

Answer 1

【答案】 （1）略 （2）R被短路（合理即可） （3）2.4 右 略 （4）C （5）電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比

【解析】（1）由圖甲所示電路圖可知，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電源電壓為3V，電壓表選用小量程，電壓表與定值電阻并聯(lián)，注意電壓表正負(fù)接線柱的接法，電流表串聯(lián)在電路中，按一上一下的原則將變阻器連入電路中，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，如下圖所示：

（2）由上分析，小華連接好電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn)，電壓表示數(shù)為零，故障的原因可能是：R處發(fā)生短路；
（3）由圖丙可知，電壓表所選量程為0～3V，分度值為0.1V，根據(jù)指針位置可知，其示數(shù)是2.4V，拆下阻值為10Ω的電阻改換成阻值為20Ω的電阻．閉合開關(guān)，根據(jù)分壓原理，電壓表的示數(shù)會(huì)變大，因電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值，由分壓原理，應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻大小，則應(yīng)將變阻器滑片向右移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)不變?yōu)?V；（4）當(dāng)小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)分壓原理，變阻器分得的電壓為U滑=3V-2V=1V，變阻器的電壓為電壓表示數(shù)的，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻大小為，因變阻器的最大阻值小于25Ω，所以發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，都無法使電壓表示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值，故選C．（5）分析圖丙圖象，曲線上每點(diǎn)對應(yīng)的電流和電阻的乘積：U=IR=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V，即電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）R處發(fā)生短路；（3）2.4；右；2；（4）C；（5）電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．