小明用如圖*所示電路探究電流與電阻的關係，電源電壓3V，電阻R有4個阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供選用...

問題詳情：

小明用如圖*所示電路探究電流與電阻的關係，電源電壓3V，電阻R有4個阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供選用，滑動變阻器Rp規格為“10Ω 2A”。

（1）開關閉合前，應將滑動變阻器滑片P移到最　   　（左/右）端；閉合開關後，小明發現電流表、電壓表示數均為0，他將一根導線的一端接電源正極，另一端依次試觸a、b、c、d各接線柱，當接觸到d時，電壓表開始有示數且為3V，電流表示數仍為0，經進一步檢查，電流表及各接線處均完好，則電路中所有可確定的故障是　   　。

（2）排除故障並將問題元件進行同規格更換，此時R的阻值為5Ω．閉合開關，調節滑片P，使電壓表示數到達某一數值，此時電流表示數如圖乙所示，該示數為　   　A．接着將R阻值換成10Ω，向　   　（左/右）端移動滑動變阻器滑片，以保持電壓表的示數不變。

（3）將R阻值換成15Ω重複上述*作。三組數據如表所示，由此可得：電壓一定時，電流與電阻成　   　。為提高結論的可靠*，換用阻值為25Ω的電阻繼續上述實驗，是否可行？　   　（可行/不可行）

（4）下列圖象中，能大致反映本實驗中各物理量之間關係的是　   　

【回答】

（1）右；滑動變阻器RP（cd間）斷路；電阻R斷路；（2）0.4；右；（3）反比；不可行；（4）C。

【解答】（1）開關閉合前，應將滑動變阻器滑片P移到阻值最大處的右端；

由題意，閉合開關後，他將一根導線的一端接電源正極，另一端依次試觸a、b、c各接線柱，電流表、電壓表示數均為0，説明電源正極和c之外的電路有斷路；

當接觸到d時，電流表示數仍為0，電路可能斷路，電壓表開始有示數且為3V，説明電壓表與電源連通，則可能是與電壓表並聯的電路斷路了，因電流表及各接線處均完好，故原因是R斷路，導致電壓表串聯在電路中，綜上，電路中所有可確定的故障是：滑動變阻器RP（cd間）斷路；電阻R斷路；

（2）排除故障並將問題元件進行同規格更換，此時R的阻值為5Ω．閉合開關，調節滑片P，使電壓表示數到達某一數值，此時電流表示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，該示數為0.4A；

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，即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，所以滑片應向右端移動，以保持電壓表的示數不變；

（3）將R阻值換成15Ω重複上述*作，根據表中數據，考慮到誤差因素，電流與電阻之積為：

UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.20A×10Ω＝0.13A×15Ω≈2V為一定值，由此可得：電壓一定時，電流與電阻成反比；

電阻兩端的電壓始終保持UV＝2V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，定值電阻分得的電壓為電壓表示數的2倍，根據分壓原理，當變阻器的最大電阻10Ω連入電路中時，對應的定值電阻最大值為：

R滑＝2×10Ω＝20Ω＜25Ω，換用阻值為25Ω的電阻繼續上述實驗不可行。

（4）A、因電壓表示數不變，即電流與R之積為一定值，故電流隨R的變化關係為反比例函數，A錯誤；

B、換用不同的電阻時，電壓表示數不變，B錯誤；

C、定值電阻的電壓為2V，變阻器的電壓為1V，由分壓原理，變阻器與R的比值為1：2，故變阻器連入電路的電阻與R的關係為一過原點的直線C，C正確；

D、根據P＝，定值電阻的功率：

PR＝，即電阻的電功率與R之積為一定值，電阻的電功率隨R變化關係為反比例函數，D錯誤。

故選C。

知識點：電流與電壓和電阻的關係

題型：實驗,探究題