Question

18．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)用到三只阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，蓄電池（電壓為6V且保持不變）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)將圖甲的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉），并在方框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖；
（2）實(shí)驗(yàn)中將10Ω電阻換成5Ω電阻后，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向端移動(dòng)B（填“A”或“B”），移動(dòng)滑片的目的是保持定值電阻兩端電壓不變．手和眼睛的分工是手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，眼睛注意觀察電壓表示數(shù)．正確操作后，記下電流表的示數(shù)，得到電流I隨電阻R變化的圖象如圖乙所示，由圖象可得出的結(jié)論是在電壓一定時(shí)電流與電阻成反比
（3）該同學(xué)將20Ω的電阻換上后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)都移不到2V，原因是：滑動(dòng)變阻器最大阻值太小
（4）該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)又找了一個(gè)小燈泡換下電阻R，接著探究了小燈泡電流與電壓的關(guān)系，測(cè)得了多組數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡電流隨電壓變化的圖象如圖丙，他們畫出的圖象可能是A，理由是燈泡的電阻隨溫度的升高而增大（增大/減小/不變）．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)，兩表均有示數(shù)，然后將燈泡從燈座中取走，電流表沒有（有/沒有）示數(shù)，電壓表示數(shù)為6V．

Answer 1

分析 （1）將滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)；根據(jù)電路圖畫出實(shí)物圖，注意連接順序和方式與電路圖一致；
（2）探究電流與電阻之間的關(guān)系，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，若要減小電阻兩端的電壓，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值；分析圖象電壓和電阻的關(guān)系，得出結(jié)論；
（3）根據(jù)電阻阻值與滑動(dòng)變阻器最大阻值、串聯(lián)電路特點(diǎn)分析答題；
（4）燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，分析圖示圖象然后答題；
（5）電路斷路時(shí)電路中沒有電流，電流表示數(shù)為零，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)電路結(jié)構(gòu)分析答題．

解答 解：（1）將滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器已接了下面一個(gè)接線柱，可再接上面任意一個(gè)接線柱，電壓表與電阻并聯(lián)，如圖所示：

電路圖如圖所示：

（2）探究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制電阻兩端電壓保持不變，實(shí)驗(yàn)中將10Ω電阻換成5Ω電阻后，電阻阻值減小，電阻兩端電壓減小，滑動(dòng)變阻器分壓增大，為保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)減小，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向端移動(dòng)B．移動(dòng)滑片時(shí)，手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，眼睛要觀察電壓表示數(shù)．由圖乙所示電流I隨電阻R變化的圖象可知，在電壓一定時(shí)，電流與電阻的乘積是定值，即電流與電壓成反比，由此可得：在電壓一定時(shí)電流與電阻成反比．
（3）將20Ω的電阻換上后，電阻阻值增大，電阻分壓增大，滑動(dòng)變阻器分壓減小，要保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器兩端電壓，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)增大，如果滑動(dòng)變阻器最大阻值太小，則無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)都移不到2V．
（4）燈泡電阻隨溫度升高而增大，隨電壓與電流的增加，燈泡實(shí)際功率變大，燈絲電阻溫度升高，燈泡電阻增大；由圖丙所示圖象可知，圖象A的電阻隨電壓與電流的增大而增大，則圖線A是燈泡的電流與電壓關(guān)系圖象．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)，兩表均有示數(shù)，將燈泡從燈座中取走，電路斷路，電路電流為零，電流表沒有示數(shù)，此時(shí)電壓表測(cè)電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓，電壓表示數(shù)為6V．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）B；保持定值電阻兩端電壓不變；手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，眼睛注意觀察電壓表示數(shù)；在電壓一定時(shí)電流與電阻成反比；（3）滑動(dòng)變阻器最大阻值太��；（4）A；增大；（5）沒有；6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查控制變量法的正確使用，可知探究“在電阻兩端電壓保持不變時(shí)，通過電阻的電流與該電阻的阻值成反比”的條件是：保持電阻兩端電壓不變；改變電阻的阻值是去測(cè)通過它的電流．