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    20．小明用如图甲所示的电路图研究通过导体的电流与导体电阻的关系的实验，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为6V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），三只滑动变阻器（规格分别为“10Ω1A”“20Ω2A”、“50Ω1A”），导线若干．

    （1）在乙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；
    （2）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视B（填字母）；
    A．变阻器滑片 B．电压表示数 C．电流表示数
    （3）为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是“50Ω 1A”．
    （4）图丙是根据4次数据绘制的图象，下列结论与图象相符的是C（填字母）；
    A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
    B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
    C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
    D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
    （5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是电阻R处有断路．
    （6）小红进行创新实验，除与原实验所必须的器材相同外，没领电压表，而是多领了一只电流表，并设计出如图丁所示的电路图，进行实验：
    ①连接电路，调节滑动变阻器，读出电流表A1与A2的示数分别记为I1和I2；
    ②把定值电阻R2换成R3，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1，其目的是R3两端的电压不变，记录此时电流表A2的示数为I3；
    ③把定值电阻R3换成R4，重复上一步骤进行实验．

    分析 （1）由电路图可知，电压表与电阻R并联，电流从正接线流入，负接线柱流出，根据电源电压确定选择的量程；
    （2）探究电流与电阻的关系时，应改变电阻阻值，移动滑动变阻器滑片，注意观察电压表示数，保持电阻两端电压不变；
    （3）判断滑动变阻器的使用规格，同时要考虑滑动变阻器的电阻和允许通过的最大电流；
    （4）电压一定时，电流随电阻的增大而减小，即电流与电阻成反比；
    （5）电流表示数为0，说明电路中有断路，电压表示数接近6V，说明电压表和电源连接的部分电路无断路；
    （6）定值电阻R1与电流表A1串联相当于电压表，调节滑动变阻器阻值，使电流表A1示数保持不变，
    则电阻R1两端的电压不变，与电阻R1并联的电路电压保持不变．

    解答 解：（1）电源电压为6V，电阻两端的电压最大值为6V，电压表选择0～15V量程；如图所示：

    （2）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表；
    （3）当20Ω的电阻接入a、b间时，为使电压表的示数为1.5V，滑动变阻器接入电路中的阻值是40Ω；若选用规格为“20Ω，2A”滑动变阻器，无论怎样移动滑片P，电压表的示数始终无法达到1.5V；因此需要选择“50Ω 1A”的滑动变阻器．
    （4）图象的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，是个反比例函数图象，因此说明：电压一定时，电流随电阻的增大而减小，即电流与电阻成反比；
    （5）如果电路中出现电流表的示数为零，说明在电路中出现了断路，电压表有示数说明是电阻R处出现了断路．
    （6）把定值电阻R2换成R3，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1，电阻R1所在支路两端电压U=I1R1不变，与电阻R1并联的电阻R3两端电压不变．
    故答案为：
    （1）见上图；（2）B；（3）50Ω  1A；（4）C；（5）电阻R处有断路；（6）I1；R3两端的电压不变．

    点评 本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器的作用、实验步骤等问题；解答此题要能够根据题目数据选择合适的滑动变阻器，不但考虑滑动变阻器允许通过的电流，也要考虑滑动变阻器的电阻．

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