Question

19．某实验小组在探究电流与电阻的关系中，实验器材有：电源、电流表、电压表、滑动变阻器各一个，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、导线若干．
（1）根据实物图甲，在图乙虚线框内画出实验电路图．

（2）小组在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右（填”左“或”右“）端．闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，将5Ω电阻更换成10Ω电阻（滑动滑片未动），闭合开关后，接下应做的操作是向右移动变阻器的滑片，直至电压表示数为1.5V，并记下此时电流表的示数．
（3）断开开关，将10Ω电阻更换为15Ω电阻实验．当闭合开关后，发现电流表示数为”0“，电压表示数几乎等于电源电压，造成这一现象的原因是15Ω电阻发生断路（写出一种即可）．故障排除后完成实验，三次实验所得的数据记录如下表．分析表中数据所得结论是电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比．

电阻R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.30	0.15	0.10

Answer 1

分析 （1）根据实物图连接电路图；
（2）为保护电路，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处；
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；
（3）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，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；分析数据得出结论．

解答 解：（1）根据实物图连接电路图，如下所示：

（2）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处即最右端．根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
因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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为1.5V，并记下此时电流表的示数；
（3）经分析，断开开关，将10Ω电阻更换为15Ω电阻实验．当闭合开关后，发现电流表示数为”0“，电压表示数几乎等于电源电压，造成这一现象的原因是15Ω电阻发生断路．
由表中数据可知，在电压不变时，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，所得结论是：电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比．
故答案为：（1）如上所示；（2）右；向右移动变阻器的滑片；1.5；（3）15Ω电阻发生断路；电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比．

点评 本题探究电流与电阻的关系，考查电路的连接、注意事项、操作过程、故障分析及数据的处理能力及控制变量法的运用．