Question

16．小亮用圖甲所示的電路探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”．
（1）實驗時選用兩節新干電池作為電源，則電壓表的量程為0～3V；
（2）按圖連接電路后，接通電路前，應把滑片P移到滑動變阻器的右（選填“左”或“右”）端；目的是使其阻值最大，保護電路．
（3）閉合開關后，無論怎樣調節滑動變阻器的滑片，都發現電流表示數始終為0，電壓表有示數始終未3V．則電路中產生的故障是：電阻R斷路．
（4）排除故障后，小亮在實驗中通過改變滑動變阻器的阻值，測得的電流及對應的電壓值如表：小亮在實驗時使用的電阻為5Ω，分析表中的數據可得到的結論是：電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比

U/V	2.5	2.0	1.5	1.0	0.5
I/A	0.5	0.4	0.3	0.2	0.1

Answer 1

分析 （1）每節干電池的電壓為1.5V，總電壓為3V，從而可確定電壓表的量程；
（2）為保護電路，在閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（3）當電路中某處斷路時，則該處電路兩端的電壓等于電源電壓；
（4）因為是定值電阻，可根據任意一組的電壓和電流值由R=$\frac{U}{I}$計算出電阻值；
分析電流與電壓值的變化，得出電流與電壓的正比例關系．

解答 解：（1）兩節干電池的電壓為3V，所以電壓表可選擇0～3V的量程；
由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的接線柱，所以閉合開關前，應將滑片移至最右端，使其阻值最大，目的是為了保護電路；
（3）閉合開關后，無論怎樣調節滑動變阻器的滑片，都發現電流表示數始終為0，說明電路存在斷路處，電壓表有示數始終為3V，說明與電壓表并聯之外的電路完好，則與電壓表并聯的電阻斷路；
（4）由表格中數據知，電阻的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，通過電阻的電流也增大為原來的幾倍，可知電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比．
故答案為：（1）0～3V；（2）右；使其阻值最大，保護電路；（3）電阻R斷路；（4）5；電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比．

點評 本題是探究電流與電壓關系的實驗，考查了滑動變阻器、電壓表的使用，實驗數據及電路故障的分析，這些都是電學實驗的常見問題．