現有下列器材：學生電源（6V），電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、定值電阻（5...

問題詳情：

現有下列器材：學生電源（6V），電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω各一個）、開關、滑動變阻器和導線若干，小明利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關係”．

（1）請根據實驗目的，用筆畫線代替導線將圖*所示的實物連線成完整電路．（要求滑片向右移動時，電壓表示數變大導線不允許交叉）__________．

（2）閉合開關試觸時，發現電流表無示數，移動滑動變阻器的滑片P，電壓表示數始終接近電源電壓，造成這一現象的原因可能是_____．

（3）排除故障後，閉合開關，當選用5Ω的電阻時，移動滑片，使電流表示數如圖乙所示，記為0.5A；以後每更換一個阻值更大的電阻後，都應將滑動變阻器的滑片向_____（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數為_____V，同時記下對應的電流值．

（4）為完成整個實驗，應該選取哪種規格的滑動變阻器_____（填寫編號）．

A．50Ω0.4A B．30Ω1.0A C．20Ω1.0A

（5）根據實驗資料，小明利用描點法做出瞭如圖*所示的I﹣R圖象，由於此圖線為曲線，小明認為不便直觀判斷I與R的定量關係，於是對圖象中的座標進行了巧妙變換，從而直觀判斷出了I與R的關係，你認為小明的改進方法是_____．

（6）根據小明的改進圖象，可以得出的實驗結論為_____．

【回答】

見解析：電阻R斷路； A 2.5 B 作電流與電阻倒數的影象；電壓不變時，電流I與電阻的倒數成正比．

【分析】

（1）滑片向右移動時，電壓表示數變大，電流變大，變電阻減小，離下接線柱近，滑動變阻器與電阻串聯，電壓表與電阻並聯；

（2）若電流表無示數，說明電路可能斷路；移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表並聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表並聯的電阻斷路了；

（3）根據控制變數法，研究電流與電阻的關係時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向；

（4）探究電流與電阻的關係，應保持電阻兩端的電壓不變；根據串聯電路電壓的規律求出變阻器分得的電壓，根據分壓原理，求出當接入20Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻，確定變阻器的規格；

（5）（6）根據可知，電壓保持不變時，電流與電阻成反比關係；因，即電壓保持不變時，電流I與電阻的倒數成正比分析，得出結論．

【詳解】

（1）滑片向右移動時，電壓表示數變大，電流變大，變電阻減小，離下接線柱近，滑動變阻器與電阻串聯，電壓表與電阻並聯，如下所示：

（2）電路連線正確後，閉合開關試觸時，發現電流表無示數，說明電路可能斷路；移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數始終接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則可能是電阻R斷路；

（3）由圖中資料知，電阻與對應的電流之積：，根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動，使電壓表的示數為2.5V；讀出電流表示數；