Question

18．某實驗小組利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關系．實驗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、滑動變阻器、開關各一個，導線若干．

（1）請將圖甲的實物電路連接完整（導線不允許交叉），并在方框內畫出對應的電路圖；
（2）實驗中將10Ω電阻換成5Ω電阻后，應將滑動變阻器的滑片P向端移動B（填“A”或“B”），移動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滑動變阻器滑片P，眼睛注意觀察電壓表示數．正確操作后，記下電流表的示數，得到電流I隨電阻R變化的圖象如圖乙所示，由圖象可得出的結論是在電壓一定時電流與電阻成反比
（3）該同學將20Ω的電阻換上后，發現無論怎樣移動滑片，電壓表示數都移不到2V，原因是：滑動變阻器最大阻值太小
（4）該實驗小組同學又找了一個小燈泡換下電阻R，接著探究了小燈泡電流與電壓的關系，測得了多組數據，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）實驗時閉合開關，兩表均有示數，然后將燈泡從燈座中取走，電流表沒有（有/沒有）示數，電壓表示數為6V．

Answer 1

分析 （1）將滑動變阻器與電阻串聯，電壓表與電阻并聯；根據電路圖畫出實物圖，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系，應保持電阻兩端的電壓不變，若要減小電阻兩端的電壓，應增大滑動變阻器的阻值；分析圖象電壓和電阻的關系，得出結論；
（3）根據電阻阻值與滑動變阻器最大阻值、串聯電路特點分析答題；
（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）電路斷路時電路中沒有電流，電流表示數為零，分析清楚電路結構，然后根據電路結構分析答題．

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

電路圖如圖所示：

（2）探究電流與電阻關系實驗應控制電阻兩端電壓保持不變，實驗中將10Ω電阻換成5Ω電阻后，電阻阻值減小，電阻兩端電壓減小，滑動變阻器分壓增大，為保持電阻兩端電壓不變，應減小滑動變阻器兩端電壓，滑動變阻器接入電路的阻值應減小，應將滑動變阻器的滑片P向端移動B．移動滑片時，手移動滑動變阻器的滑片P，眼睛要觀察電壓表示數．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，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，滑動變阻器分壓減小，要保持電阻兩端電壓不變，應增大滑動變阻器兩端電壓，滑動變阻器接入電路的阻值應增大，如果滑動變阻器最大阻值太小，則無論怎樣移動滑片，電壓表示數都移不到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系圖象．
（5）實驗時閉合開關，兩表均有示數，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，此時電壓表測電源電壓，電壓表示數等于電源電壓，電壓表示數為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；手移動滑動變阻器滑片P，眼睛注意觀察電壓表示數；在電壓一定時電流與電阻成反比；（3）滑動變阻器最大阻值太��；（4）A；增大；（5）沒有；6．

點評 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，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通過它的電流．