Question

18．李丽和王阳组成的实验小组在研究“电压一定，电流与电阻的关系”时，利用如图所示的电路．
（1）一开始，他俩就产生了分歧，李丽说电压表要接在甲位置使读数保持不变，王阳说应该在乙位置使读数保持不变（实验中只有一个电压表，图中甲、乙他俩讨论的位置）．你判断李丽说的正确；
（2）他们连接好电路后，闭合开关检查电路时，发现电压表有示数，但电流表几乎无示数．移动滑片，以上现象没有发生变化，其原因可能是电阻R断路；
（3）他们把电路连接正确后，将5Ω的定值电阻连入电路，移动滑片P，使电压表示数保持为1.5V，再读出电流表的示数；接下来断开开关，保持滑片P的位置不变，将15Ω的定值电阻连入电路，闭合开关后应将滑动变阻器的滑片向B（选填“A”或“B”）移动，其目的是控制电阻两端的电压不变；
（4）他俩更换不同定值电阻R进行实验，得到如下表所示的数据．

电阻R/Ω	5	10	15	20	30
电流I/A	0.30	0.15	0.10	0.08	0.05

分析表中的数据，可以得出的结论是：电压一定，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电压表要与待测电阻并联，测电阻两端电压，且要保持电阻电压不变，根据电路图判断哪个同学说法正确．
（2）电路故障有两种：断路或短路，电路电路时，电路电流很小或为零；闭合开关，电流表几乎没有示数，说明电路电路；电压表指针明显偏转，说明电压表有示数较大，电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，则电路故障是与电压表并联的电阻断路．
（3）实验时要保持电阻两端电压不变，根据题意、滑动变阻器的接法及串联电路特点判断更换电阻后滑动变阻器滑片如何移动．
（4）分析表中数据，看在电压不变的情况下，电流与电阻有什么关系．

解答 解：（1）由电路图可知，甲位置电压表与测待测电阻并联，测待测电阻两端电压；在乙位置，电压表测电阻与滑动变阻器的串联电压，即电源电压；电压表应接在甲位置，故李明说法正确；
（2）闭合开关，电压表指针有明显偏转，电流表几乎没有示数，调节滑动变阻器时，以上现象没有发生变化，其原因可能是电阻断路；
（3）保持滑片P的位置不变，将5Ω电阻更换为10Ω的定值电阻，电阻分压变大，要保持电阻两端电压不变，由电路图知，应向B端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，从而使定值电阻分压减小，达到保持定值电阻电压不变的目的；
（4）由表中实验数据可知，在电压保持不变的情况下，电流与电阻的乘积是定值1.5V，即IR=1.5V，则I=$\frac{1.5V}{R}$，由此可见电流与电阻成反比；
故答案为：（1）李丽；（2）电阻R断路；（3）B；控制电阻两端的电压不变；（4）电压一定，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

点评 本题考查了电压表的连接、电路故障分析、滑动变阻器的调节、实验数据分析，是实验的常考内容，一定要掌握；实验中应用了控制变量法，要注意掌握该方法的使用．