同学们利用以下器材探究 “电流与电压、电阻的关系”。学生电源(调至 6V 进行实验)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω 各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1) 请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉);

答案:实物连线

(2) 连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最_____________(选填 “左” 或 “右”)端;
答案:左
(3) 开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻 R________(选填 “断路” 或 “短路”);
答案:短路
(4) 排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整:

答案:0.3
(5) 之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流 I 随电阻 R 变化的图像。实验中若定值电阻从 20Ω 换成 10Ω 时,滑动变阻器的滑片应向________(选填 “左” 或 “右”)移动;

答案:右
(6) 由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成________(选填 “正比” 或 “反比”)。
答案:反比
答案:(1) 实物连线;(2) 左;(3) 短路;(4) 0.3;(5) 右;(6) 反比
查看解析
(1)由图甲可知,电压表测定值电阻的电压,所以电压表与电阻并联。
(2)连接电路时,为保护电路,应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,即为最左端。
(3)开关闭合后,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表不能测定值电阻 R 的电压,所以可能是定值电阻 R 短路。
(4)由第 1 组和第 3 组的数据可知,电阻均为
R=U/I=1.0V/0.2A=2.0V/0.4A=5Ω
所以第 2 组实验电流为
I2=U2/R=1.5V/5Ω=0.3A
(5)根据串联分压原理可知,实验中若定值电阻从 20Ω 换成 10Ω,电阻变小,其分到的电压也变小,再根据串联电路电源电压等于各用电器电压之和可知,应减小滑动变阻器分得的电压,再根据串联分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片向右移动。
(6)由图丙可知,电流与电阻的乘积为
0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
电流与电阻之积为一定值,可得结论:当电压一定时,电流与电阻成反比。