Question

11．現(xiàn)有下列器材：蓄電池（6V），電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、定值電阻（若干）、開關(guān)、滑動變阻器和導(dǎo)線，要利用這些器材探究“電壓不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系”：

（1）請根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物連接成完整電路（導(dǎo)線不允許交叉）．
（2）正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片P，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓．造成這一現(xiàn)象的原因可能是電阻R斷路．
（3）排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中多次換用不同阻值的定值電阻，并調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，讀出對應(yīng)于不同阻值的電流表示數(shù)，并記于表格中，由表中數(shù)據(jù)可以分析得出結(jié)論：電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比．

次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電阻R/Ω	30	25	20	15	10	5
電流I/A	0.1	0.12	0.15	0.2	0.3	0.6

（4）上述實(shí)驗(yàn)中，小明將10Ω的電阻換為5Ω的電阻，閉合開關(guān)后，應(yīng)將滑片向右（填“左”或“右”）移動，使電壓表示數(shù)為3 V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（5）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動變阻器A
A．50Ω  1.0A      B．50Ω  0.5A      C．20Ω  1.0A     D．20Ω  0.5A
（6）小明想將定值電阻換成小燈泡來探究電流與電壓的關(guān)系，你認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)方案可行嗎？請說出理由．答：不可行（選填“可行”或“不可行”）；理由：燈絲的電阻隨溫度變化明顯．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖，注意電壓表與電阻并聯(lián)，滑動變阻器的接線柱的選擇；
（2）電流表沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，電路故障可能為電壓表所測量的電阻斷路；
（3）根據(jù)表中的各組數(shù)據(jù)關(guān)系進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，當(dāng)接入電路中的電阻變小時(shí)，其兩端電壓也隨之變小，實(shí)驗(yàn)中要保持電壓不變；
（5）求電路電流最小時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動變阻器規(guī)格；
（6）實(shí)驗(yàn)中的電阻須定值電阻，燈絲電阻隨溫度的升高而變大．

解答 解：（1）如圖1，電壓表與R并聯(lián)，根據(jù)電路圖滑動變阻器采用右下接線柱；
（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，原因可能是電壓表所測量的電阻斷路，即可能是電阻處接觸不良
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，IR的乘積一定，因此可得：電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比；
（4）把10Ω電阻換為5Ω后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變小了，由電路圖可知，為保持電壓不變，應(yīng)將滑片向右端移動；
（5）滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=6V-3V=3V，測第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，滑動變阻器接入電路的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω＞20Ω，表中第6組數(shù)據(jù)電流為0.6A＞0.5A；因此須采用“50Ω  1.0A“規(guī)格的變阻器，故選A．
（6）本實(shí)驗(yàn)中采用的是定值電阻，小燈泡發(fā)光時(shí)溫度會急劇升高，燈絲電阻隨溫度變化明顯．
故答案為：（1）如圖1；（2）電阻R斷路；（3）電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比；（4）右；3；（5）A；（6）不可行；燈絲的電阻隨溫度變化明顯．

點(diǎn)評 本題考查了連接實(shí)物電路圖、滑動變阻器調(diào)節(jié)，會對數(shù)據(jù)總結(jié)分析，掌握串聯(lián)電路的有關(guān)特點(diǎn)．