Question

在“探究電流跟電阻關系”的實驗中，小剛設計的實驗電路圖如圖所示：
（1）小剛連完最后一根導線后就發現兩個表的指針發生偏轉，并且指針總在晃動，造成上述現象的原因分別是

連接電路時開關沒有斷開

、

導線接觸不良

．
（2）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為1V，讀出并記下電流值；再將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻，發現電壓表示數大于1V，于是他下一步的操作是：將滑動變阻器的滑片向

右

（填“左”或“右”）移動，使

電壓表示數為1V

并記下電流值；再改接不同的電阻，重復上述實驗．
（3）通過此實驗可得到的結論是

在電壓一定時，通過電阻的電流與導體的電阻成反比

．
（4）若本實驗中滑動變阻器的規格是“1A，40Ω”，電源電壓3V保持不變，下面還有30Ω；25Ω；20Ω；15Ω四個電阻可用供選擇，為了能使實驗順利進行，該選擇的電阻是

15

Ω，

20

Ω．

Answer 1

分析：（1）連接電路時開關應該斷開，導線與接線柱應接觸良好，據此分析答題．
（2）當將電阻由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，為保證定值電阻兩端電壓不變，應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減小，使定值電阻兩端電壓保持1V不變．
（3）根據歐姆定律，分析電壓U保持不變時，電流與電阻的關系，得出結論．
（4）探究電流約電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變，根據電源電壓，滑動變阻器阻值及定值電阻兩端的電壓，根據串聯電路特點及歐姆定律通過計算，找出符合條件的電阻．

解答：解：（1）小剛連完最后一根導線后，發現兩個表的指針發生偏轉，說明電路是閉合的，連接電路時開關沒有斷開；
電表指針總在晃動，說明電路某處導線接觸不良．
（2）定值電阻由5Ω更換為10Ω后，定值電阻分壓變大，大于原來的電壓1V，為保持定值電阻兩端電壓1V不變，由電路圖可知，應向右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值1V，保持電阻兩端電壓不變．
（3）由歐姆定律：I=

U

R

，可知，在電壓不變的情況下，通過電阻的電流與電阻成反比．
（4）由題意知，實驗過程中，定值電阻電壓保持1V不變，
∵電源電壓為3V，∴滑動變阻器兩端的電壓只能是2V，
∵串聯電路電流相等，∴定值電阻與滑動變阻器電壓之比U_R：U_滑=1V：2V=1：2，
∵I=

U

R

，∴

R

R滑

=

UR I

U滑 I

=

UR

U滑

=

1

2

，
∵滑動變阻器R的最大電阻為40Ω，
∴定值電阻大最大阻值R=20Ω，
所以實驗中只能選擇20Ω與15Ω的定值電阻；
故答案為：（1）連接電路時開關沒有斷開；導線接觸不良；
（2）右；電壓表示數為1V；
（3）在電壓一定時，通過電阻的電流與導體的電阻成反比；
（4）15；20．

點評：本題考查了“探究電流跟電阻關系”實驗，應用了控制變量法，利用好控制變量法是正確解題的關鍵．