Question

【題目】在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有器材如下：電源（電壓恒定但未知）四個(gè)定值電阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），標(biāo)有“XΩ 1A”的滑動變阻器（阻值模糊不清）。電壓表（可用量程：0～3V、0～15V），電流表（可用量程：0～0.6A），導(dǎo)線、開關(guān)。

（1）設(shè)計(jì)并正確連接如圖甲所示的電路，把定值電阻R1接入圖甲中的A、B兩點(diǎn)之間，將滑動變阻器的滑片移到最____端，閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)應(yīng)為____A。

（2）分別用定值電阻R2、R3、R4依次替換R1，重復(fù)（1）的實(shí)驗(yàn)步驟。根據(jù)所測得的四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出I—R圖象，如圖乙所示，由圖象可得出的結(jié)論是：__________________。

（3）當(dāng)使用定值電阻R4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，剛一閉合開關(guān)，就發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)恰好為2V。為了用以上四個(gè)定值電阻完成實(shí)驗(yàn)并確保電路安全，應(yīng)控制A、B兩點(diǎn)之間的電壓在_______范圍內(nèi)。

（4）使用定值電阻R1和R4進(jìn)行試驗(yàn)過程中，讀取數(shù)據(jù)時(shí)，滑動變阻器消耗的電功率之比為_______。

Answer 1

【答案】右 0.4 導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 2V3V

【解析】

（1）閉合開關(guān)前，需將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處；根據(jù)歐姆定律可求出電壓表示數(shù)為2V時(shí)電流表的示數(shù)；（2）電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；（3）先根據(jù)圖乙讀出定值電阻R1和R4接入電路時(shí)電流，然后P＝UI即可求出滑動變阻器消耗的電功率之比．

（4）根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，定值電阻兩端電壓的最小值，據(jù)此得出AB之間的電壓范圍；（5）先根據(jù)圖乙讀出定值電阻R1和R4接入電路時(shí)電流，然后P＝UI即可求出滑動變阻器消耗的電功率之比；

(1)閉合開關(guān)前，需將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，故將滑片移到最右端；

電流表的示數(shù)：I＝＝0.4A； (2)根據(jù)圖乙中4個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),由歐姆定律I＝的變形公式：

U＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝＝2V，在導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；(3)因?yàn)?/span>R4的阻值最大,因此當(dāng)R4接入電路時(shí),電壓表示數(shù)剛好為2V,說明R4兩端的最小電壓為2V，因此為了用以上四個(gè)定值電阻完成實(shí)驗(yàn)且確保電路安全，應(yīng)控制A.B兩點(diǎn)之間的電壓在大于2V范圍內(nèi)；由于電流表的量程為0.6A,因此定值電阻兩端允許的最大電壓：U最大＝I最大R1＝0.6A×5Ω＝3V；故A.B兩點(diǎn)之間的電壓范圍為2V3V；