Question

13．在“探究導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”實驗中，老師提供的器材有：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表和開關(guān)各一個，四個定值電阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω），滑動變阻器（規(guī)格分別是“5Ω，2A”、“20Ω，1A”），導(dǎo)線若干．

（1）請用筆畫線表示導(dǎo)線，在圖甲中將實驗電路圖連接完整．
（2）在連接電路時，要求先將開關(guān)、滑動變阻器分別處于D的位置．（填字母）
A．?dāng)嚅_、阻值最小處     B．?dāng)嚅_、阻值最小處
C．?dāng)嚅_、阻值任意       D．?dāng)嚅_、阻值最大處
（3）實驗時，先在ab間接接入10Ω電阻，移動滑P，使電壓表示數(shù)為3V，并記錄相應(yīng)的電流值；再改接l5Ω的電阻，此時滑片P應(yīng)向c（選填“c”或“d”）端移動，這樣移動滑片的目的是：使定值電阻兩端的電壓保持3V不變；當(dāng)30Ω電阻接入電路時，電壓表示數(shù)始終無法達到3V，其原因可能是A．
A．滑動變阻器阻值太小
B．電源電壓4.5V太高
C.30Ω的阻值太小
D．控制的電壓3V太高
（4）通過實驗獲救數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示導(dǎo)體的電流I隨電阻R變化的圖象，由圖象可得出結(jié)論：在電壓一定時，電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，電壓表與電阻R并聯(lián)，電阻與滑動變阻器、電流表串聯(lián)，然后根據(jù)電流從正接線流入，負(fù)接線柱流出將電流表接入電路中；
（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)該斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片P應(yīng)位于阻值最大處；
（3）當(dāng)將電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻阻值變大，定值電阻分壓變大，滑動變阻器分壓變小，為保證電阻兩端電壓不變，應(yīng)向c端移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，使定值電阻兩端電壓保持3V不變；滑動變阻器和定值電阻串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，電壓表測量定值電阻兩端電壓；而串聯(lián)電路中，電壓之比等于電阻之比，因此根據(jù)電阻與電壓的關(guān)系根系電壓表示數(shù)的變化情況；
（4）用控制變量法進行分析，即電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與電阻成正比．

解答 解：（1）定值電阻與滑動變阻器、電流表串聯(lián)接入電路；電壓表與電阻并聯(lián)，電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出；如圖所示：

（2）為保護電路安全，在連接電路時，要求先將開關(guān)斷開、滑動變阻器分別處于阻值最大的位置；
（3）定值電阻由10Ω更換為15Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓，為保持定值電阻兩端電壓不變，由電路圖可知，應(yīng)向c端移動滑動變阻器滑片，增大滑動變阻器接入電路的阻值，增大滑動變阻器的分壓，使定值電阻兩端電壓減小到原來的3V，保持定值電阻兩端電壓一定．當(dāng)30Ω的電阻接入a、b間時，電壓表示數(shù)始終無法達到3V，是因為滑動變阻器的最大電阻為30Ω，所以電壓表的示數(shù)只會大于3V，故滑動變阻器接入電路的電阻太�。�
（4）從表中數(shù)據(jù)可以看出，導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）D；（3）c；使定值電阻兩端的電壓保持3V不變；A；（4）在電壓一定時，電流與電阻成反比．

點評 本題考查了連接電路圖、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、實驗方案的改進等問題，實驗中應(yīng)用了控制變量法，解題時注意該方法的應(yīng)用．第（3）小題是本題的難點，知道實驗過程中應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、認(rèn)真分析實驗數(shù)據(jù)是正確解題的基礎(chǔ)與關(guān)鍵．