Question

11．現(xiàn)有下列器材：蓄電池（6V），電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、定值電阻（若干）、開關、滑動變阻器和導線，要利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關系”：

（1）請根據圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物連接成完整電路（導線不允許交叉）．
（2）正確連接電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片P，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓．造成這一現(xiàn)象的原因可能是電阻R斷路．
（3）排除故障后進行實驗．實驗中多次換用不同阻值的定值電阻，并調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，讀出對應于不同阻值的電流表示數(shù)，并記于表格中，由表中數(shù)據可以分析得出結論：電壓不變時，電流與電阻成反比．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電阻R/Ω	30	25	20	15	10	5
電流I/A	0.1	0.12	0.15	0.2	0.3	0.6

（4）上述實驗中，小明將10Ω的電阻換為5Ω的電阻，閉合開關后，應將滑片向右（填“左”或“右”）移動，使電壓表示數(shù)為3 V時，讀出電流表的示數(shù)．
（5）為完成整個實驗，應該選取哪種規(guī)格的滑動變阻器A
A．50Ω  1.0A      B．50Ω  0.5A      C．20Ω  1.0A     D．20Ω  0.5A
（6）小明想將定值電阻換成小燈泡來探究電流與電壓的關系，你認為他的實驗方案可行嗎？請說出理由．答：不可行（選填“可行”或“不可行”）；理由：燈絲的電阻隨溫度變化明顯．

Answer 1

分析 （1）根據電路圖，注意電壓表與電阻并聯(lián)，滑動變阻器的接線柱的選擇；
（2）電流表沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，電路故障可能為電壓表所測量的電阻斷路；
（3）根據表中的各組數(shù)據關系進行分析；
（4）根據串聯(lián)電路的特點，當接入電路中的電阻變小時，其兩端電壓也隨之變小，實驗中要保持電壓不變；
（5）求電路電流最小時滑動變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動變阻器規(guī)格；
（6）實驗中的電阻須定值電阻，燈絲電阻隨溫度的升高而變大．

解答 解：（1）如圖1，電壓表與R并聯(lián)，根據電路圖滑動變阻器采用右下接線柱；
（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，原因可能是電壓表所測量的電阻斷路，即可能是電阻處接觸不良
（3）由表中數(shù)據可知，IR的乘積一定，因此可得：電壓不變時，電流與電阻成反比；
（4）把10Ω電阻換為5Ω后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變小了，由電路圖可知，為保持電壓不變，應將滑片向右端移動；
（5）滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=6V-3V=3V，測第一組實驗數(shù)據時，滑動變阻器接入電路的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω＞20Ω，表中第6組數(shù)據電流為0.6A＞0.5A；因此須采用“50Ω  1.0A“規(guī)格的變阻器，故選A．
（6）本實驗中采用的是定值電阻，小燈泡發(fā)光時溫度會急劇升高，燈絲電阻隨溫度變化明顯．
故答案為：（1）如圖1；（2）電阻R斷路；（3）電壓不變時，電流與電阻成反比；（4）右；3；（5）A；（6）不可行；燈絲的電阻隨溫度變化明顯．

點評 本題考查了連接實物電路圖、滑動變阻器調節(jié)，會對數(shù)據總結分析，掌握串聯(lián)電路的有關特點．