Question

【題目】小華同學為了探究“電流與電阻的關系”，設計了如下圖的實驗電路。她在學校實驗室找來了如下器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值電阻各一個，標有“10Ω 1A”字樣的滑動變阻器一個，導線若干。

（1）如圖是小華準備的實驗電路，下列說法錯誤的是哪一個？__________；

A.連接電路時開關應斷開；

B.閉合開關前應將滑動變阻器的滑片調至A端；

C.電壓表應該選擇小量程；

（2）小華按要求準備好電路后，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片時，發現電流表指針正常偏轉，電壓表示數為零，則發生這種故障的原因可能是__________。

（3）故障排除后，小華先后將5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的電阻接入電路，完成了四次實驗，數據如上表。當他拆下5Ω的電阻·改換成10Ω的電阻繼續實驗時，接下來應將變阻器的滑片向________（填“A”或“B”）端移動以保持定值電阻兩端的電壓不變。觀察上表可以發現，這一不變的電壓為_________V。

（4）仔細觀察發現實驗次序為_________的數據不符合實際，理由是下列選項中的哪一個？_________。

A滑動變阻器不能提供需要的電阻；

B.電源不能提供需要的電壓；

C.該次實驗的電流超過了電流表的量程。

（5）剔除錯誤數據，得到實驗結論：導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成____比．

Answer 1

【答案】B 定值電阻短路 B 2 4 A 反

【解析】

(1)[1]A．連接電路時，為了保護電路，開關應斷開；故A項不符合題意；

B．閉合開關前應將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，即B端；故B項符合題意；

C．由題意可知，電源的電壓恒為3V，而且定值電阻與滑動變阻器串聯，閉合開關前滑動變阻器的滑片已經調至阻值最大處，所以電壓表應該選擇小量程；故C項不符題意；

(2)[2]如果定值電阻R發生短路，電路是通路，電流表有示數，電壓表指針不偏轉，故發生這種故障的原因可能是定值電阻R處發生短路；

(3)[3]探究“電流與電阻的關系”時，應該控制定值電阻兩端的電壓不變，拆下阻值為5Ω的電阻改換成阻值為10Ω的電阻，閉合開關后定值電阻兩端的電壓變大，此時應增大滑動變阻器的阻值，則應將變阻器滑片向B端移動，使定值電阻兩端的電壓不變；

[4]由表格中數據知，4組電流和電阻的乘積（電阻兩端的電壓）保持不變，即：

；

所以觀察上表可以發現，這一不變的電壓為2V；

(4)[5]仔細觀察發現實驗次序為4的數據不符合實際；

[6]由表中數據可知，定值電阻兩端的電壓保持2V不變，那么第4次實驗中，滑動變阻器分擔的電壓為1V，根據歐姆定律可知，滑動變阻器的阻值：

；

超出了滑動變阻器的最大阻值；所以實驗次序為4的數據不符合實際；故選A。

(5)[7]由表格中數據發現，當定值電阻兩端電壓不變時，電阻為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾分之一，故可得實驗結論：導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。