小张同学在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（3V不变）、定值电阻3个（5Ω、10...

问题详情：

小张同学在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（3V不变）、定值电阻3个（5Ω、10Ω、20Ω各一只）、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、导线若干，如图所示。

（1）请你用笔画线代替导线，将图*中的实物电路连接完整。

（2）连接电路前开关应　   　，小张按图连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电压表无示数，电流表示数有变化。则故障原因可能是定值电阻R　   　（填“短路”或“断路”）。

（3）多次更换定值电阻的阻值，实验数据记录如表。其中第3次实验时电流表示数如图乙所示，其读数为　   　A．这里采用的研究方法是　   　（选填“转换法”或“控制变量法”）。

（4）由表格可得，在定值电阻两端电压不变时，通过的电流与电阻成　   　比。

【回答】

（1）如上所示：（2）断开；短路；（3）0.1；控制变量法；（4）反。

【分析】（1）变阻器按一上一下连入电路中；

（2）连接电路前开关应断开；逐一分析每个选项，找出符合题意的*；

（3）根据电流表选用的量程确定分度值读数；

由表中数据，求出电流与电阻之积为一定值分析；

（4）根据电流与电阻之积为一定值得出结论。

【解答】解：

（1）变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，如下所示：

（2）为保护电路，连接电路前开关应断开；

若R短路，电压表没有示数，电路为变阻器的简单电路，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数有变化，符合题意；

若R断路，电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数不变；电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，不符合题意；

故障原因可能是定值电阻R短路；

（3）其中第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其读数为 0.1A；

由表中数据，因UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝0.1A×20Ω＝2V；

故控制电阻的电压不变，这里采用的研究方法是控制变量法；

（4）因电流与电阻之积为一定值，故可得：在定值电阻两端电压不变时，通过的电流与电阻成反比。

【点评】本题探究导体中电流跟电阻的关系，考查电路连接、注意事项、故障分析、电流表量程、控制变量法和数据分析，要掌握。

知识点：电流与电压和电阻的关系

题型：实验,探究题