Question

13．在探究“電壓一定時，電流跟電阻的關系”的實驗中，設計電路圖如圖甲所示．

（1）請根據圖甲電路圖用筆畫線代替導線將答題卡中圖示實物連接成完整電路（導線不允許交叉）；
（2）在圖乙中，閉合開關前滑動變阻器的滑片應移到A（選填“A”或“B”）端；
（3）連接好電路，閉合開關，發(fā)現電流表沒有示數，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數始終接近電源電壓．造成這一現象的原因可能是C
A．電流表壞了B．滑動變阻器短路 C．電阻處接觸不良D．電阻短路
（4）排除電路故障進行實驗，多次改變R的阻值，并調節(jié)滑動變阻器，使電壓示數保持不變，實驗數據記錄如下表．其中第5次實驗電流表示數如圖丙所示，其讀數為0.12A；

實驗次數	1	2	3	4	5
電阻R/Ω	5	10	15	20	25
電流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15

（5）分析實驗數據可得實驗結論：電壓一定時，導體中的電流與其電阻成反比；
（6）本實驗采用的方法是控制變量法，在探究“焦耳定律“的實驗時也采用了這個方法，即：在探究電流通過導體產生的熱量與通電時間的關系時，就應該控制電阻 和電流不變．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，滑動變阻器與電阻R串聯，電壓表測量電阻R兩端的電壓，與電阻并聯；滑動變阻器采取“一上一下”的連接方式；
（2）閉合開關前滑動變阻器的滑片應移到阻值最大處；
（3）根據電流表和電壓表的示數判斷故障；
（4）根據電流表選用的量程和其分度值，讀出電流表示數；
（5）分析表中電流的變化倍數和電阻的變化倍數之間的關系，利用控制變量法得出結論；
（6）由焦耳定律可知，電流通過導體產生的熱量與導體的電阻、通過導體的電流和通電時間有關，要探究電流產生的熱量與通過導體的電流的關系，就要控制另外兩個因素不變．

解答 解：（1）電壓表并聯在電阻兩端，滑動變阻器串聯在電路中，接線要按照“一上一下”的原則，連接電路圖如下：

（2）為保護電路，開閉合開關前，滑動變阻器的滑片在阻值最大處，即A端；
（3）電流表無示數，說明電路為斷路或電流表壞了，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數始終接近電源電壓，說明電流表沒壞且電壓表的兩端和電源的兩端相連，說明電壓表以外無斷路，故是電阻處接觸不良或斷路，故C正確；
（4）圖丙中電流表用的是0.6A量程，分度值為0.02A，故其示數為0.12A；
（5）分析表格數據可知，電壓一定時，通過電阻電流的變化倍數和電阻阻值變化倍數的倒數相等，故可得結論：電壓一定時，導體中的電流與其電阻成反比．
（6）由于為了研究電流通過導體產生的熱量跟通電時間的關系，應控制電阻和電流不變，改變通電時間．
故答案為：（1）如上圖；（2）A；（3）C；（4）0.12A；（5）電壓一定時，導體中的電流與其電阻成反比；（6）電阻．

點評 本題考查了探究電流與電壓、電阻的關系實驗，涉及到實物電路圖的連接、滑動變阻器的使用方法、電路故障的判斷、電流表的讀數和分析實驗數據得出結論等，利用好控制變量法是關鍵，要注意電路圖和實物圖的對應性．