Question

【題目】小彬用如圖甲所示的實驗器材探究“電流與電阻的關系”，電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有“20 2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個。

(1)小彬將5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關，發現電流表無示數而電壓表有示數，則電路中的故障可能是____；排除故障后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數如圖乙所示，此時電路中的電流為____A。

(2)將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關，為了保持____表的示數不變，應將滑動變阻器的滑片P向B移動，使電壓表示數為____V，并記錄此時各表的示數。

(3)將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復步驟(2)。實驗記錄的多組數據如表所示，分析數據可得出結論：當電壓一定時，通過導體中的電流與電阻成_____比。

實驗次數	定值電阻（Ω）	電流表示數（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

(4) 本實驗采用____法來探究“電流與電阻的關系”。

(5)實驗結束后，小彬問老師在此實驗中能否換用50Ω的定值電阻進行實驗？老師指導小彬分析了不能更換的原因，你認為其原因是_____。

Answer 1

【答案】 R斷路 0.36 電壓 1.8 反 控制變量 電流過小，不便于測量

【解析】閉合開關，發現電流表無示數而電壓表有示數，電流表無示數說明電路中沒有電流通過，則電路為開路，而電壓表有示數，說明與電壓表并聯的R斷路；圖中電流表使用的是小量程，分度值為0.02A，指針對應示數為0.36A；此時電阻兩端電壓U=IR=0.36A×5Ω=1.8V；在研究通過電阻的電流與電阻兩端電壓關系時，應保持電阻兩端的電壓不變，故將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關，為了保持電壓表的示數不變，應將滑動變阻器的滑片P向B移動，使電壓表示數為1.8V；通過電阻的電流與電阻兩端電壓的關系實驗結論：當電壓一定時，通過導體中的電流與電阻成反比。因電流大小與電壓和電阻兩個因素有關，故實驗中采用控制變量法；實驗中不能采用50Ω的電阻進行實驗，是因為此時電路中的電流太小，不便測量電流值。