Question

19．小剛利用如圖甲所示電路探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”．提供的實驗器材有：電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、四個不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻R兩端電壓不變，這種方法是A（選填字母）；
        A．控制變量法        B．轉(zhuǎn)換法          C．等效替代法
（2）小剛連好電路閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)較大、電壓表示數(shù)為零，則電路故障原因可能是A（選填字母）；
        A．電阻R發(fā)生了短路             B．滑動變阻器發(fā)生了斷路           C．滑動變阻器發(fā)生了短路
（3）實驗數(shù)據(jù)如表，第2此實驗中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電流表示數(shù)為0.2A；

次數(shù)	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	15	20
電流/A	0.40		0.13	0.10

（4）結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，小剛選用的滑動變阻器的最大阻值至少是40Ω；
（5）分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）要探究電流與電阻的關(guān)系，要控制電壓不變，運用了控制變量法；
（2）逐一分析四個選項，找出正確答案；
（3）由圖乙可知電流表使用小量程，由電流表量程和分度值讀出其示數(shù)；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，用公式U=IR計算出導(dǎo)體兩端的電壓；
根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)定值電阻的阻值最大時，所需的滑動變阻器的阻值也最大，結(jié)合歐姆定律的知識計算得出
（5）分析表中電流和電阻的變化關(guān)系得出結(jié)論；

解答 解：（1）導(dǎo)體中電流跟電阻和電阻兩端電壓有關(guān)，所以實驗中要使用控制變量法，故A正確，BC錯誤；
（2）A、若電阻R發(fā)生了短路，電路為通路，電路中電阻較小，根據(jù)歐姆定律，電路中的電流較大；
電壓表測電阻的電壓，則電壓表示數(shù)為0，符合題意，正確；
 B、若滑動變阻器發(fā)生了斷路，則電路為斷路，兩表均無示數(shù)，與題意不符，錯誤；
C．若滑動變阻器發(fā)生了短路，則電壓表示數(shù)為電源電壓，與題意不符，錯誤；
選A；
（3）由圖知，實驗中電流表使用的是0-0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A；
（4）探究電流與電阻的關(guān)系，要控制電壓不變，由表格中數(shù)據(jù)知，電壓表示數(shù)為U_R=I₁R₁=5Ω×0.4A=2V；
根據(jù)分壓原理的知識，當(dāng)定值電阻的阻值最大為20Ω時，所需滑動變阻器的阻值最大，此時電路中電流為0.1A，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓為U_滑=6V-2V，所以滑動變阻器的最大阻值至少
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{6V-2V}{0.1A}$=40Ω；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，在誤差范圍內(nèi)，當(dāng)電阻變?yōu)樵瓉淼膸妆�，通過的電流變?yōu)樵瓉淼膸追种�一，即在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：（1）A；
（2）A；
（3）0.2；
（4）40；
（5）電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比、

點評 本題是探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實驗，考查故障分析、電表讀數(shù)、器材的選擇、數(shù)據(jù)分析及控制變法的應(yīng)用，考查全面，這個實驗是�？碱}，要準確掌握．