Question

逸舟和他的同學在探究電流與電阻的關系時，用到如下器材：電源1個，電流表、電壓表各1只，5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻R₁各1個，滑動變阻器1只，開關1個，導線若干．設計的電路如圖所示．

（1）閉合開關前滑動變阻器的滑片應移到

b

端（選填“a”或“b”）．
（2）逸舟連完最后一根導線后就發(fā)現(xiàn)兩個電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，造成上述現(xiàn)象的原因是

開關未斷開

．
（3）連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V，記下電流表示數(shù)；再將定值電阻R₁由5Ω改接成10Ω的電阻，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)

大于

（選填“大于”“小于”或“等于”）2V，于是他下一步的操作是：將滑動變阻器的滑片向

右

（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數(shù)保持2V并記下電流值；再改接20Ω的電阻，重復上述實驗．
（4）實驗時，若電流表示數(shù)突然變?yōu)?，電壓表示數(shù)突然增大，則發(fā)生斷路的是

電阻

．
（5）此實驗得到的結(jié)論是

電壓不變，導體的電流與電阻成反比

．
（6）若粗心的逸舟少領了一只電壓表，多領了一只電流表，請在虛線框內(nèi)設計一個電路圖，使這個實驗仍然可以進行．

Answer 1

分析：（1）（2）為保護電路，在連接電路時，開關應斷開；閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（3）根據(jù)串分壓的知識，電阻變大，分得的電壓變大，分析出滑動變阻器阻值的變化，得出滑片移動的方向；
（4）斷路的現(xiàn)象是，電路中無電流，斷開處電壓為電源電壓；
（5）掌握電流和電壓、電阻的關系：
電壓不變，電流與電阻成反比；
電阻不變，電流和電壓成正比；
（6）若缺少電壓表，可用電流表與定值電阻代替電壓表的作用，在整個過程中，應保持電流表的示數(shù)與定值電阻的乘積不變，即電壓不變．

解答：解：（1）滑動變阻器下面接了a接線柱，所以閉合開關前滑動變阻器的滑片應移到b端；
（2）逸舟連完最后一根導線后就發(fā)現(xiàn)兩個電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明在連接電路時，開關未斷開；
（3）將定值電阻R₁由5Ω改接成10Ω的電阻，電壓表示數(shù)將變大，大于2V，此時應增大變阻器的阻值，將滑片向右移動；
（4）若電流表示數(shù)突然變?yōu)?，電壓表示數(shù)突然增大，說明與電壓表并聯(lián)的定值電阻發(fā)生斷路；
（5）電流和電阻的關系是：電壓不變，導體的電流與電阻成反比；
（6）若缺少電壓表，可以用電流表與定值電阻代替電壓表的作用，串聯(lián)后再與被測電路并聯(lián)，如圖所示：
．
故答案為：（1）b；（2）開關未斷開；（3）大于；右；（4）電阻；（5）電壓不變，導體的電流與電阻成反比；（6）見上圖．

點評：此題是探究電流與電阻的關系，考查了控制變量法的應用，同時考查了電路故障的分析和實驗過程中應注意的問題，特別是在缺少電流表或電壓表時，電路的設計．