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    20．在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验，电路图如图甲所示．

    （1）请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大．（导线不能交叉）
    （2）连接电路时，开关应处于断开（选填“断开”或“闭合”）状态．
    （3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是A（填字母）．
    A．电阻断路   B．电流表坏了  C．滑动变阻器短路  D．电阻短路
    （4）排除电路故障进行实验．为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到调节电阻两端电压保持不变的作用．实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把变阻器滑片向左（填“左”或“右”）滑动，同时眼睛盯住电压表才可能达到这个目的．
    （5）根据实验数据，作出I-R图象如图丙所示．根据实验目的分析图象可得出结论：电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比．

    分析 （1）由图甲，R与滑动变阻器串联，电压表测R两端电压，滑片向右移动时电流表示数变大，即电阻变小；
    （2）连接电路时，开关应处于断开状态；
    （3）电流表没有示数，电压表示数始终接近电源电压，电路故障可能为电压表所测量的电阻断路；
    （4）探究电流与电阻的关系实验，应控制电阻两端电压不变；根据电路图与欧姆定律分析滑片移动方向．
    （5）根据图象得出电流和电阻的关系：电压不变，导体中的电流与电阻成反比；

    解答 解：
    （1）由图甲，实验中电压表测R两端电压，滑动变阻器与R串联，滑片向右移动时电流表示数变大，即电阻变小，所以应把变阻器右下角接线柱接入电路．如图所示：
    ．
    （2）在连接电路时开关应处于断开状态，这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏电路元件．
    （3）A、闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，原因可能是电压表所测量的电阻断路，这样使得电压表串联入电路中，故A符合题意；
    B、如果电流表坏了，整个电路断路，电压表也不会有示数，故B不合题意；
    C、如果滑动变阻器短路，电流表会有示数，且更大，故C不合题意；
    D、如果电阻短路，则电压表的示数将为零，且电流表的示数将变大，故D不合题意．
    （4）探究“电流与电阻的关系”，应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变．
    该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，其作用主要是控制电阻两端电压保持不变；
    根据串联电路的分压原理，把5Ω换成10Ω，电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保持电阻两端电压不变，应减小电阻分压，增大滑动变阻器分压，应使滑动变阻器接入电路的阻值变大，由图示电路图可知，闭合开关后应向左移动滑片，同时眼睛盯住电压表．
    （5）由图象知，电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
    故答案为：（1）见上图；（2）断开；（3）A；（4）调节电阻两端电压保持不变；左；电压表；（5）电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比．

    点评 探究电流与电阻关系实验，应采用控制变量法，即控制电阻两端电压不变．考查了电路连接、滑动变阻器的使用、电路故障的判断和图象的题解等．判断电路故障时，要根据故障的表现，逐一分析可能的原因或现象，最后做出判断，是较易出错的问题．

    练习册系列答案
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    5．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、50Ω的定值电阻各一个．

    （1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．
    （2）小彬将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定值电阻R1短路（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A．
    （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，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．
    （4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
    实验次数定值电阻（Ω）电流表示数（A）
    15
    2100.18
    3200.09
    （5）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电阻成反比．
    （6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V．

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    12．有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木．圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3．（g=10N/kg）
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    4．小华同学用“伏安法”测量一只标有“2.5V”字样小灯泡的电阻．

    （1）如图甲所示是小华连接的实物连接图，请你用笔画线代替导线，替他把电路连接完整（要求选择合适的量程，导线不交叉）．
    （2）电路连接完成后，小华闭合开关S，发现小灯泡L 不发光，电流表、电压表如图乙所示．电路中出现的故障可能是小灯泡L短路．
    实验序号l23
    小灯泡两端的电压U/V2.02.53.0
    通过小灯泡的电流I/A0.180.200.23
    小灯泡的灯丝电阻R/Ω11.112.513.0
    （3）排除电路故障后，小华继续进行实验，并将测得的实验数据记录在上表中．小华发现三次测量的电阻相差较大，通过交流，其他同学也都有类似的发现．经讨论，同学们认识到：实验有误差是肯定的，但这个现象不能单纯用误差来解释．因为，如果是误差，那么三次测得的电阻值应该相差较小（选填“较大”或“较小”），并具有时大时小的特点（选填“逐次增大”、“逐次减小”或“时大时小”）．
    （4）通过回忆实验时小灯泡亮度的变化，小华推断灯丝的电阻可能与温度有关．经过查阅资料他了解到：灯丝的温度越高，其电阻越大，且大多数金属的电阻都具有此特点．据此，他设计了一个简易的测温装置．用一段具有这种性质的金属丝代替小灯泡接入图甲所示的电路中，若要满足温度升高时温度显示表的示数变大，温度显示表应由图甲中电压表改装而成．

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