Question

8．鑫鑫利用如圖甲所示的電路，探究“保持電壓不變時(shí)，電流跟電阻的關(guān)系”．實(shí)驗(yàn)器材：電源（電壓恒為6V），電流表、電壓表各一只，一個(gè)開關(guān)，三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω），一只滑動(dòng)變阻器（50Ω  1A），導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙所示的實(shí)物圖連接完整．
（2）閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表始終無示數(shù)，電流表示數(shù)有變化，原因可能是：電壓表的接線柱接觸不良或電阻R短路．
（3）排除故障后，鑫鑫多次改變R的阻值，并得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象，由圖象可得結(jié)論：電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（4）在上述實(shí)驗(yàn)中，鑫鑫先用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，接著要改用10Ω的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)．他首先斷開開關(guān)，把滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，然后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直到電壓表的示數(shù)為2V，并且讀出電流表的示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖可知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，據(jù)此連接實(shí)物圖；
（2）電流表示數(shù)有變化，說明電路為通路，電壓表始終無示數(shù)，說明電壓表斷路或被短路；
（3）分析圖象中電流隨電阻的變化，得出電流和電阻的反比例關(guān)系；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中更換電阻時(shí)，要先斷開開關(guān)，取下原來的電阻，換上阻值較大的電阻，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，保持電阻兩端電壓不變．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖可知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，如圖所示：

（2）閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電流表示數(shù)有變化，說明電路為通路；電壓表始終無示數(shù)，說明電壓表斷路或短路，因此電路故障為電壓表的接線柱接觸不良或電阻R短路；
（3）由圖象知，電流和電阻的乘積為一定值，故得出的結(jié)論為電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（4）斷開開關(guān)，把滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，然后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直到電壓表的示數(shù)為2V，并且讀出電流表的示數(shù)．
故答案為：（2）電壓表的接線柱接觸不良或電阻R短路；
（3）電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（4）直到電壓表的示數(shù)為2V時(shí)；讀出電流表的示數(shù)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)物圖的連接、故障分析、控制變量法的正確使用，注意探究“保持電壓不變時(shí)，電流跟電阻的關(guān)系”的條件是：保持電阻兩端電壓不變，改變定值電阻的大小．