Question

在探究了電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系后，同學(xué)們又提出了電流與電阻有什么關(guān)系這一問(wèn)題．請(qǐng)你和他們一起解決下列問(wèn)題：
（1）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整．
（2）在導(dǎo)線連接完成后，閉合開(kāi)關(guān)前還應(yīng)

 

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（3）閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表有明顯的示數(shù)．則發(fā)生故障的原因可能是

 

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（4）排除故障后，同學(xué)們繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．一位同學(xué)在讀取完電流表示數(shù)后，直接拆下阻值為5Ω的電阻改換成阻值為10Ω的電阻．他認(rèn)為這樣操作簡(jiǎn)捷高效．那么，
①電壓表示數(shù)會(huì)怎樣變化：

 

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②請(qǐng)你指出他在操作中的錯(cuò)誤：

 

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（5）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你總結(jié)出電流與電阻的關(guān)系：

 

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電壓U=2V
次  數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.4	0.2	0.1

Answer 1

分析：（1）①滑動(dòng)變阻器“一上一下”連接；②因電源為兩節(jié)干電池（每節(jié)干電池的電壓為1.5V），所以電壓表選0～3V的量程；電壓表在使用時(shí)必須并聯(lián)，且要注意“+”、“-”接線柱．
（2）滑動(dòng)變阻器的作用：①是改變用電器兩端的電壓；②是改變通過(guò)用電器的電流；③是保護(hù)電路．所以閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器還應(yīng)達(dá)到阻值最大處．
（3）電路的故障要么是短路、要么是斷路．閉合開(kāi)關(guān)移動(dòng)滑片時(shí)，電壓表有明顯的示數(shù)，說(shuō)明與電壓表連接的電路完好，而電流表沒(méi)有示數(shù)，則說(shuō)明電阻處出現(xiàn)斷路．
（4）由I=

U

R

可知：電壓不變時(shí)，總電阻增大，電流減��；由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知：此時(shí)定值電阻兩端電壓等于電源的電壓減掉滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，滑動(dòng)變阻器電阻不變時(shí)，電流減小，電壓減小，所以此時(shí)定值電阻兩端的電壓增大．在換電阻時(shí)，應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)再更換電阻，以防燒壞電路．
（5）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在電壓相同時(shí)，電流的大小與相對(duì)應(yīng)電阻的大小乘積不變，得出結(jié)論．

解答：答：（1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器連接的原則及電壓表的正確使用，連接的電路圖如圖．
（2）滑動(dòng)變阻器保護(hù)電路的作用可知：
閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器還應(yīng)達(dá)道阻值最大處，
即滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大一端（或具體說(shuō)出接線柱的名稱(chēng)，滑片P在上圖中移到D、B或右端）．
（3）由電路故障的原因和題中信息可知：電阻處出現(xiàn)斷路時(shí)，出現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表有明顯的示數(shù)的現(xiàn)象．
（4）有電路圖可知：電壓表測(cè)量定值電阻的電壓；
由I=

U

R

可知：
電源的電壓不變時(shí)，電路的總電阻增大，電流減��；
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：
U_定值=U-U_{滑動(dòng)}
在滑動(dòng)變阻器電阻不變時(shí)，兩端的電壓減小，
所以電壓表的示數(shù)增大；
再換電阻時(shí)，要先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，以防止損壞電路即電路元件．
（5）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：
電流與對(duì)應(yīng)電阻的大小乘積不變，
可得結(jié)論：當(dāng)電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比．（或電壓不變時(shí)，電阻與電流的乘積是一個(gè)定值）．
故答案為：（1）如圖所示；（2）滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大一端（或具體說(shuō)出接線柱的名稱(chēng)，滑片P在上圖中移到D、B或右端）；（3）電阻處出現(xiàn)斷路；（4）在更換電阻之前沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)關(guān)：（5）當(dāng)電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比．（或電壓不變時(shí)，電阻與電流的乘積是一個(gè)定值）．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵：一是電壓表和滑動(dòng)變阻器的正確使用；二是電路故障的分析與判斷；三是歐姆定律的掌握和理解．