Question

【題目】在探究“電流與電阻的關系”實驗中，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一個，開關一個，三個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），兩只滑動變阻器（規(guī)格分別為“20Ω2A”、“50Ω1A”），導線若干。

（1）連接電路時，開關應當_____。

（2）小新將實物連接成如圖所示電路，其中有一處連接錯誤，請你在連接錯誤的導線上畫“X”并改正。

（________）

（3）進行實驗前，滑動變阻器的滑片應滑至_____（選填“A”或“B”）端。

（4）正確連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)（兩表正常），其原因可能是_____。

（5）排除故障后，實驗時，先接入5Ω的電阻，閉合開關，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下相應的電流值；再改接10Ω的電阻，此時滑片P應向_____（選填“A”或“B”）端移動，所以滑動變阻器在該實驗中，除了保護電路外，還有一作用是_____，為順利完成實驗，他應選擇的滑動變阻器規(guī)格是_____，實驗數(shù)據(jù)如表，若繪制圖象，應為如圖_____（選填“甲”或“乙”），通過分析數(shù)據(jù)可得出結論：_____。

（6）探究完歐姆定律后，小新發(fā)現(xiàn)在實驗室有一定值電阻，但標簽已丟，愛學的他決定利用剛才的器材測一下它的阻值，他的實驗原理是_____，調節(jié)滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為2V時，電流表的指針如圖所示，由此算出它的阻值為_____Ω。

實驗次數(shù)	1	2	3
電阻/Ω	5	10	15
電流/A	0.3	0.15	0.1

Answer 1

【答案】斷開 B R短路 B 控制電阻的電壓不變 “50Ω1A” 甲 電壓不變時，電流與電阻成反比 R＝ 5

【解析】

（1）連接電路時，開關應當斷開。

（2）原電路中，電壓表測電源電壓是錯誤的，應測電阻的電壓；

（3）進行實驗前，滑動變阻器的滑片應滑至阻值最大處；。

（4）閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，則電路為通路，根據(jù)電壓表無示數(shù)（兩表正常）分析其可能原因；

（5）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結合分壓原理確定滑片移動的方向；

探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，求出當接入15Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻；

由表中數(shù)據(jù)得出結論分析回答；

（6）實驗原理是；根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù)，由歐姆定律求出它的阻值。

（1）連接電路時，開關應當斷開。

（2）原電路中，電壓表測電源電壓是錯誤的，應測電阻的電壓，改正后如下所示：

（3）進行實驗前，滑動變阻器的滑片應滑至阻值最大處的B端。

（4）正確連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，則電路為通路，電壓表無示數(shù)（兩表正常），故其原因可能是R短路。

（5）根據(jù)串聯(lián)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，應保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)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B端移動，使電壓表的示數(shù)為1.5V；

所以滑動變阻器在該實驗中，除了保護電路外，還有一作用是控制電阻的電壓不變；

電阻兩端的電壓始終保持UV＝1.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：

U滑＝4.5V﹣1.5V＝3V，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的倍，根據(jù)分壓原理，當接入15Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：

R滑＝2×15Ω＝30Ω，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少30Ω的滑動變阻器，為順利完成實驗，他應選擇的滑動變阻器規(guī)格是“50Ω1A”；

由表中數(shù)據(jù)，電阻為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾分之一，即電壓不變時，電流與電阻成反比，若繪制圖象，應為圖2甲；

通過分析數(shù)據(jù)可得出結論：電壓不變時，電流與電阻成反比；

（6）測它的阻值，他的實驗原理是，調節(jié)滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為2V時，電流表的指針如圖3所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.5A，由歐姆定律，它的阻值為：

。