Question

20．小明在探究“電流大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，
（1）斷開開關(guān)，連接電路．請用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，圖乙中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于B（選填“A”或“B”）端，可以起到保護(hù)電路作用．
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，故障的原因可能是：電阻R斷路．（寫出一種即可）
（4）排除故障后，小明通過實驗得到數(shù)據(jù)如表（一）所示，其中第1次實驗的電流表示數(shù)如圖丙所示，為0.10A，所用電阻R的阻值是10Ω．根據(jù)表（一）的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
表（一）

實驗序號	1	2	3
電阻R/Ω	R
電壓U/V	1.0	1.5	2.0
電流I/A		0.15	0.20

（5）小明繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系，將電阻R先后更換為5Ω和15Ω的電阻進(jìn)行實驗，得到數(shù)據(jù)如表（二）所示．通過分析表（二）的數(shù)據(jù)，可知他在操作過程中存在的錯誤是沒有移動滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓不變．
表（二）

實驗序號	3	4	5
電阻R/Ω	5	R	15
電壓U/V	1.5	2.0	2.3
電流I/A	0.30	0.20	0.15

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實物電路圖；
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片要位于最大阻值處，起到保護(hù)電路的作用；
（3）常見電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（4）由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)；
（5）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗控制的變量與實驗數(shù)據(jù)，然后得出結(jié)論；
（6）探究電流與電阻的關(guān)系應(yīng)控制電阻兩端電壓不變．

解答 解：（1）連接電路前，開關(guān)必須斷開，避免在連接的過程因錯誤連接造成短路；
根據(jù)電路圖連接實物電路圖，把電阻與滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，電路圖如圖所示．

（2）連接電路前，滑動變阻器滑片要位于最大阻值處，應(yīng)位于B，起到保護(hù)電路的作用；
（3）電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，說明電路是接通的，故可能的原因為：①電流表短路；②電阻R開路，電壓表接在電源兩端，電壓表示數(shù)等于電源電壓，電壓表示數(shù)不變；
（4）由圖丙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.10A；
由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$得，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1V}{0.10A}$=10Ω；
根據(jù)表一的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（5）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在電壓一定時，電流與電阻的乘積是一個定值，即電流與電阻成反比，由此可得：保持電壓不變時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．更換電阻，電阻阻值變化，電阻兩端電壓變化，如果不調(diào)節(jié)滑動變阻器，不能控制電阻兩端電壓不變，因此不能得出電流與電阻成反比的結(jié)論；故操作錯誤為：沒有移動滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓不變．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）電阻R開路；（4）0.10；10；在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（5）沒有移動滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓不變．

點評 本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、電路故障分析、電流表讀數(shù)、實驗數(shù)據(jù)分析等問題，探究電流與電阻或電流與電壓的關(guān)系時要注意控制變量法的應(yīng)用；對電表進(jìn)行讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．