Question

【题目】小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：学生电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω1A”的滑动变阻一个，导线若干。连接了如图甲所示的实验电路

（1）请你用笔画线代替导线，将她未完成的实物电路连接完整。（要求：滑片P向A端移动时，电流表示数变大，且导线不得交叉）

（__________）

（2）在连接电路时，她应将开关_____。

（3）电路连接完整后，小华闭合开关S，她发现电流表有示数，电压表的指针偏转角度很大，小华操作中存在的错误是_____。

（4）故障排除后，小华移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。断开开关S，她拆下10Ω的电阻，换成阻值为20Ω的电阻继续实验。闭合开关S，电压表示数如图乙所示，其示数是_____V．此时她应将滑动变阻器的滑片P向_____（选填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为_____V时，才能记录电流表的示数。

（5）当小华换用50Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，都无法使电压表示数达到实验要求的值。你认为出现该现象的原因可能是_____

A．滑动变阻器的阻值太大

B．电压表量程选小了

C．滑动变阻器的阻值太小

D．滑动变阻器烧坏了

（6）小华解决了该问题后，完成了实验，将收集到的多组数据记录在事先设计好的下表中。她设计的表格中存在的不足之处是_____。分析下表中的实验数据，她能得出的结论是_____。

实验次数	U	R	I
1	2	10	0.20
2	2	20	0.10
3	2	50	0.04

Answer 1

【答案】 断开 滑片未移到阻值最大处 2.4 B 2 C 缺少单位 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比

【解析】

（1）要求滑片P向A端移动时，电流表示数变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，电压表与电阻并联，如下图所示：

（2）在连接电路时，为保护电路，她应将开关断开；

（3）电路连接完整后，小华闭合开关S，她发现电流表有示数，电路为通路，电压表的指针偏转角度很大，说明电阻的电压较大，变阻器分得的电压较小，即小华操作中存在的错误是滑片未移到阻值最大处。

（4）故障排除后，小华移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。断开开关S，她拆下10Ω的电阻，换成阻值为20Ω的电阻继续实验。闭合开关S，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数是2.4V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V，才能记录电流表的示数。

（5）电压表控制的电压为2V，电源电压一定，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压也是一定的，变阻器分得的电压与电压表示数之比是定值k，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝k×50Ω，故为了完成整个实验，当小华换用50Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，都无法使电压表示数达到实验要求的值的原因是变阻器的最大电阻过小，应该选取最大阻值更大的滑动变阻器，故C正确；

（6）物理量应有单位，她设计的表格中存在的不足之处是缺少单位。分析下表中的实验数据知，在电压一定时，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故她能得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。