Question

【题目】下面是小明同学进行的电学实验：

小明为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，设计了如图所示的电路．

（1）请用笔画代替导线完成图电路的连接．

（________）

（2）小明看到了邻组同学在闭合开关前，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表_____．

（3）如果小明连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向_____端调节，使电压表示数为_____V；把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明他选择的滑动变阻器_____．

（4）更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：_____．

电压U/V	2
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A	0.4	0.2	0.1

Answer 1

【答案】 电流表未调零 左 2 最大阻值太小 当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比

【解析】

(1)[1]电压表测定值电阻两端的电压，应与定值电阻并联，如下所示：

(2)[2]小明看到了邻组同学在闭合开关前，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表未调零；

(3)[3][4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V；

[5]电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：

故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，故把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明他选择的滑动变阻器最大阻值太小；

(4)[6]横向分析实验数据可知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．