Question

小胖在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中．
（1）在研究电压的变化对电流的影响时，他连接的电路如图所示．但电路中有一根导线接错了，请你用笔在图中将接错的导线打上“×”，把正确的接线画上，并画出修改后的电路图．
（2）小胖修正错误后，闭合开关，移动滑片，记录数据，分析得出实验结论是：在电阻一定时，通过电阻的电流与它两端电压成这个比．在此实验中滑动变阻器的作用是：______、______．

电阻/Ω	5	10	20
电流/A	0.4	0.3	0.2

（3）在研究电阻对电流的影响时，他把定值电阻由5Ω替换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关，读出电流表的示数填入表中．由实验数据可以看出电流跟电阻不成反比．试分析为什么在这个实验中电流跟电阻不成反比？答：______．
（4）某此实验中，小胖闭合开关，发现电流表指针转动如图所示，你认为这是因为______；当他修正错误，闭合开关，移动滑片后，发现电流表示数发生变化，电压表始终没有示数，电路出现的故障是______．
（5）利用以上器材，还能完成的实验有：______（列举一个）．

Answer 1

【答案】分析：（1）观察实物图，电压表接线柱接错，应并联在电阻两端；从电源的正极开始，沿电流的方向，根据电压表、电流表和各用电器的使用规则，逐个画出，注意应先串后并的原则．
（2）滑动变阻器的作用有①是改变用电器两端的电压；②是改变通过用电器的电流；③是保护电路，结合本实验可知此时滑动变阻器的作用．
（3）电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．在研究电流跟电阻的关系时一定保持电压不变，否则不会得到电流跟电阻成反比．
（4）由图可知电流表的指针偏转过大，原因是电流表的量程选择太小造成的；电压表无示数，说明电路要么断路、要么短路，电流表示数发生变化，说明电路是完好的，据此判断电路故障．
（5）电压表测出电阻两端的电压，电流表测出通过电阻的电流，根据P=UI可知此电路图还可以测量电阻的功率，根据R=可知还可以用来测电阻的阻值．
解答：（1）电压表并联在电阻的两端，如右图所示：
从电源的正极开始，以次将开关、滑动变阻器、电阻、电流表串联回到电源的负极，电压表并在电阻的两端，电路图如左图所示：

（2）结合本实验的目的和滑动变阻器的作用可知：
此实验中滑动变阻器的作用①是保护电路，②是改变电阻两端电压．
（3）电阻由5Ω→10Ω→20Ω，电阻变为原来的2倍、4倍，电流不是减小为原来的、，所以由数据不能得到电流跟电阻成反比，这与欧姆定律不相符，原因是电阻两端的电压发生了变化，没有控制电阻两端的电压保持不变．
（4）电流表的指针偏转过大，是电流表的量程选择太小造成的；
电压表无示数，说明电路要么断路、要么短路，电流表示数发生变化，说明电路是完好的，电路故障是电压表接触不良（或电压表短路或电阻短路）．
（5）利用以上器材，还能完成的实验有测量电阻的阻值（或测量电阻的功率）．
故答案为：（1）如上图所示；（2）保护电路；改变电阻两端电压；
（3）在改变电阻大小后没有控制其两端电压不变；（或没有控制电阻两端电压一定）；
（4）电流表所选量程太小；电压表接触不良；（或电压表短路或电阻短路）；
（5）测量电阻的阻值（或测量电阻的功率）．
点评：本题考查了由实物图画电路图，滑动变阻器的作用，控制变量法的应用，电路故障的判断等都是基础知识，是一道综合性较强的题目，难度较大．