Question

小明在做探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，他設(shè)計(jì)連接了如圖所示的實(shí)物連接圖．

物理量 實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電阻R（Ω）	電流I（A）
1	5	0.48
2	10	0.24
3	20	0.12

（1）閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片滑至    ．
（2）實(shí)驗(yàn)中，小明先將5Ω的電阻R接入電路，正確操作后閉合開關(guān)S讀出電流表的示數(shù)，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．然后再分別用10Ω和20Ω的電阻替換5Ω電阻，重復(fù)上述操作．研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)電流與電阻不成反比，造成這一現(xiàn)象的原因是    ．
（3）小明發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如上表所示．其中第二次實(shí)驗(yàn)用10Ω電阻替換5Ω電阻后應(yīng)將滑片向    移動(dòng)．第三次實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)是    V．
（4）實(shí)驗(yàn)中電阻絲R突然燒斷，電壓表示數(shù)會(huì)    ，電流表示數(shù)會(huì)    ．（均選填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

【答案】分析：（1）為防止電流過大燒壞電路元件，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于最大阻值出．
（2）在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制電阻兩端的電壓不變，是通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片實(shí)現(xiàn)的．
（3）換用10Ω定值電阻時(shí)，電阻兩端的電壓變大，為保持電阻兩端的電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，減小電路中的電流，使電阻兩端的電壓減��；根據(jù)U=IR求出第三次實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)．
（4）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中，電流表與燈泡是串聯(lián)，電壓表與燈泡是并聯(lián)．當(dāng)燈絲燒斷了以后，就會(huì)造成電流表與電壓表串聯(lián)，由于電壓表的內(nèi)阻非常大，則會(huì)造成電路中的電流非常小，以至于電流表都沒有示數(shù)．而由于電壓表電阻比變阻器電阻大得多，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律：在串聯(lián)電路中，電阻分的電壓與它的阻值成正比．由此可知此時(shí)電壓表分去的電壓幾乎是電源電壓．
解答：解：（1）開關(guān)閉合前，保護(hù)電路的滑動(dòng)變阻器應(yīng)處于最大阻值端；
（2）小明在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑片P滑至阻值最大處后，閉合開關(guān)S就直接讀出了電流表的示數(shù)，這種操作是錯(cuò)誤的．他沒有明確實(shí)驗(yàn)的目的，要探究電流與電壓的關(guān)系，必須通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，來(lái)控制電阻兩端的電壓不變．
（3）換用10Ω定值電阻時(shí)，電阻兩端的電壓變大，為保持電阻兩端的電壓不變，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，減小電路中的電流，使電阻兩端的電壓減小；
由表中數(shù)據(jù)可知，電阻的阻值為R=20Ω時(shí)，通過的電流為0.12A，
所以第三次實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)為：U=IR=20Ω×0.12A=2.4V．
（4）當(dāng)燈泡發(fā)生斷路時(shí)，電路就變成了電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)．此時(shí)電路中也會(huì)有電流，但因?yàn)殡妷罕淼碾娮璺浅４�，使得電路中電流�?huì)非常小，連電流表也測(cè)不出電流來(lái)，所以電流表示數(shù)為零；在串聯(lián)電路中，串聯(lián)電阻分得的電壓跟它的阻值成正比．由于電壓表的電阻要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器和電流表的電阻，所以電壓表分得的電壓最大，幾乎就是電源電壓，所以電壓表有示數(shù)且比原來(lái)大．
故答案為：（1）阻值最大端處；（2）沒有移動(dòng)滑片保持電阻R的兩端電壓不變；（3）右；2.4；（4）增大；減�。�
點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑動(dòng)變阻器正確的使用，電壓表、電流表的正確使用，歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算和控制變量法的應(yīng)用等，涉及的知識(shí)點(diǎn)都是基礎(chǔ)知識(shí)，都是我們應(yīng)該掌握的內(nèi)容．