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    8．小彬用如图甲所示的实验器材探究“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、20Ω、40Ω的定值电阻各一个．

    （1）小哲帮小彬检查时发现连线不对，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上（导线不允许交叉）．
    （2））电路改正以后，小彬实验时发现电流表示数为0，电压表示数接近3V，经检查导线均完好且接触良好，则电路发生的故障可能是定值电阻断路．
    （3）排除故障后，如果他们先用5Ω的电阻做实验，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数达到某一值时，电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A．
    （4）如果他们用5Ω的电阻做实验时，滑动变阻器的滑片刚好在上图所示位置，接下来把5Ω换成10Ω电阻后，为保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P 向左端移动（选填“左”或“右”）．
    （5）再将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复以上步骤．实验记录的多组数据如下表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比．
    实验次数定值电阻Ω）电流表示数（A）
    15
    2100.18
    3200.09
    （6）小彬同学换用40Ω的定值电阻接着进行上述实验，请判断他能否顺利完成并说明理由．滑动变阻器的阻值太小，无法使电压表的示数达到1.8V．

    分析 （1）探究“电流与电阻的关系”，电压表与电阻并联，电流表串联在电路中；
    （2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压3V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；
    （3）由电流表小量程读数；
    （4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
    （5）横向比较表中数据得出结论；
    （6）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式求出电压表示数，根据串联电路电压的规律，求出变阻器分得的电压：
    根据分压原理，求出变阻器连入电路中的阻值与题中的变阻器比较．

    解答 解：（1）原电路中电流表与变阻器并联，电压表串联在电路中了，是错误的，电压表与电阻并联，电流表串联在电路中，如下所示：

    （2）经分析，电流表示数为0，电压表示数接近3V，经检查导线均完好且接触良好，则电路发生的故障可能是定值电阻断路：．
    （4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
    探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为不变；
    （5）横向分析表中数据，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，即当电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比；
    （6）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，
    由欧姆定律的变形公式，电压表示数：
    U=IR=0.09A×20Ω=1.8V，由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
    U滑=U-U表=3V-1.8V=1.2V，变阻器的电压为电压表示数的$\frac{1.2V}{1.8V}$=$\frac{2}{3}$，根据分压原理，变阻器连入电路中的阻值：
    R滑=$\frac{2}{3}$×40Ω≈26.7Ω＞20Ω，即滑动变阻器的阻值太小，无法使电压表的示数达到1.8V他不能完成实验．
    故答案为：（1）如上所示：（2）定值电阻断路；（3）0.36；（4）左；（5）反；
    （6）不能，滑动变阻器的阻值太小，无法使电压表的示数达到1.8V．

    点评 本题电流与电阻的关系，考查电路的连接、故障分析、电流表读数、操作过程、数据分析及对器材的要求和控制变量法的运用．

    练习册系列答案
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