Question

10．某小组用如图所示的实验电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个．
（1）滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变．
（2）他们将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是R₁短路（写出一条即可）．
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应调节变阻器的滑片P向A（填“A”或“B”）移动，记录此时电表的示数．
（4）将10Ω定值电阻换成15Ω电阻，15Ω电阻再换成20Ω电阻，重复步骤（3）．
（5）实验中记录的多组数据如表，分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．

序号	电阻/Ω	电流/A
l	5.0	0.40
2	10	0.20
3	15	0.13
4	20	0.10

Answer 1

分析 （1）要探究电流和电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，改变电阻，根据实验的目的判断滑动变阻器的作用．
（2）常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（3）根据串联电路分压的规律可知用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后电阻两端电压的变化情况，再根据串联电路电压规律判断滑动变阻器两端电压的变化，进一步确定滑片移动的方向．
（5）电压一定，电流与电阻成反比．

解答 解：（1）在探究电流与电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变，改变电阻，所以滑动变阻器的作用除了保护电路外，主要是在变换电阻时使其两端的电压保持不变；
（2）闭合开关S，电流表有示数，说明电路为通路；电压表无示数，说明电压表断路或与电压表并联的R₁短路；
（3）用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，由于串联电路起分压作用，因此定值电阻两端电压变大，即电压表的示数变大，要保持电压表示数不变，需增大滑动变阻器两端电压，由串联电路分压规律可知，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向A端移动；
（5）由表格中数据知，电流与电阻的乘积为定值，可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．
故答案为：（1）保持定值电阻两端电压不变；（2）R₁短路； （3）电压；A；（5）当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．

点评 本题是探究电流与电阻关系的实验，考查了控制变量法的应用，电流与电阻的关系及欧姆定律在串联电路中的应用，能够根据串分压的知识判断滑片的移动方向是解决问题的关键．