Question

逸舟和他的同学在探究电流与电阻的关系时，用到如下器材：电源1个，电流表、电压表各1只，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻R₁各1个，滑动变阻器1只，开关1个，导线若干．设计的电路如图所示．

（1）闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到

b

端（选填“a”或“b”）．
（2）逸舟连完最后一根导线后就发现两个电表的指针发生偏转，造成上述现象的原因是

开关未断开

．
（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，记下电流表示数；再将定值电阻R₁由5Ω改接成10Ω的电阻，发现电压表示数

大于

（选填“大于”“小于”或“等于”）2V，于是他下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向

右

（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数保持2V并记下电流值；再改接20Ω的电阻，重复上述实验．
（4）实验时，若电流表示数突然变为0，电压表示数突然增大，则发生断路的是

电阻

．
（5）此实验得到的结论是

电压不变，导体的电流与电阻成反比

．
（6）若粗心的逸舟少领了一只电压表，多领了一只电流表，请在虚线框内设计一个电路图，使这个实验仍然可以进行．

Answer 1

分析：（1）（2）为保护电路，在连接电路时，开关应断开；闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）根据串分压的知识，电阻变大，分得的电压变大，分析出滑动变阻器阻值的变化，得出滑片移动的方向；
（4）断路的现象是，电路中无电流，断开处电压为电源电压；
（5）掌握电流和电压、电阻的关系：
电压不变，电流与电阻成反比；
电阻不变，电流和电压成正比；
（6）若缺少电压表，可用电流表与定值电阻代替电压表的作用，在整个过程中，应保持电流表的示数与定值电阻的乘积不变，即电压不变．

解答：解：（1）滑动变阻器下面接了a接线柱，所以闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到b端；
（2）逸舟连完最后一根导线后就发现两个电表的指针发生偏转，说明在连接电路时，开关未断开；
（3）将定值电阻R₁由5Ω改接成10Ω的电阻，电压表示数将变大，大于2V，此时应增大变阻器的阻值，将滑片向右移动；
（4）若电流表示数突然变为0，电压表示数突然增大，说明与电压表并联的定值电阻发生断路；
（5）电流和电阻的关系是：电压不变，导体的电流与电阻成反比；
（6）若缺少电压表，可以用电流表与定值电阻代替电压表的作用，串联后再与被测电路并联，如图所示：
．
故答案为：（1）b；（2）开关未断开；（3）大于；右；（4）电阻；（5）电压不变，导体的电流与电阻成反比；（6）见上图．

点评：此题是探究电流与电阻的关系，考查了控制变量法的应用，同时考查了电路故障的分析和实验过程中应注意的问题，特别是在缺少电流表或电压表时，电路的设计．