小彬用如图所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．（1）请你用笔画线代替导线

Question

小彬用如图所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．

（1）请你用笔画线代替导线，把图所示的实验电路补充完整．
（2）小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是___．
（3）排除电路故障进行实验．为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到___的作用．实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把变阻器滑片向___（选填“A”或“B”）滑动，同时眼睛盯住___才可能达到这个目的．
（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
（5）实验记录的多组数据如下表所示．分析数据可得出结论：___．

实验次数	定值电阻Ω）	电流表示数（A）
1	5	0.36
2	10	0.18
3	20	0.09

（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是___．

Answer 1

（1）探究“电流与电阻的关系”，电压表与电阻并联，因电源电压为3V，电压表选用小量程，变阻器按一下一上的原则接入电路中，如下图所示：

（2）经分析，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是电阻R断路了，导致电压表串联在电路中了；
（3）探究“电流与电阻的关系时，应控制电压表示数不变，所以滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到保证R两端电压不变的作用；
当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电压表示数变大，为控制电压表示数不变，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，根据分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，所以应把变阻器滑片向A滑动，同时眼睛盯住电压表才可能达到这个目的；
（5）由表中数据可知，当电阻为原来的几倍时，通过的电流变为原来的几分之一，所以得出的结论是：在R两端电压U一定时，通过导体中电流I与电阻R成反比；
（6）根据欧姆定律，电压表示数为U=IR=0.36A×5Ω=1.8V，根据串联电路电压的规律，变阻器要分得的电压为
3V-1.8V=1.2V，若换用50Ω的定值电阻，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻大小为(1.2V)/(1.8V)×50Ω≈33.3Ω，即滑动变阻器的最大阻值至少为33.3Ω，而题中变阻器的最大阻值为20Ω，故不能更换；
故答案为：（1）如上图所示；
（2）R断路； 
（3）保证R两端电压不变；   A； 电压表；
（5）在R两端电压U一定时，通过导体中电流I与电阻R成反比；
（6）滑动变阻器最大阻值太小了；