Question

【題目】為完成“探究電流與電阻的關系”實驗，小海同學從實驗室取來以下器材：電壓恒為 4.5V的電池組，電流表，電壓表，開關，5Ω、10Ω、25Ω 的定值電阻各一個，規格為“40Ω 1A”的滑動變阻器，導線若干：

(1)請用筆畫線代替導線，在圖甲中將實物電路連接完成，要求滑片P向右滑動時電流表示數變大；

（_________）

(2)小海將10Ω電阻接入電路，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，直到電壓表的示數如圖乙所示，并記錄電流表的示數；接著保持滑片位置不變，將電阻換為25Ω后，為保證電壓表的示數不變，應向______（選填“左”或“右”）移動滑片；

(3)通過實驗得到的電流隨電阻變化的圖像如圖丙所示，由此可知，電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成______比；

(4)在小海實驗的基礎上，為了得到更多組數據，需要更多規格的定值電阻，則選用的定值電阻最大阻值不允許超過______Ω。

Answer 1

【答案】 左 反 50

【解析】

(1)[1]滑片P向右滑動時電流表示數變大，即電阻變小，故將滑動變阻器的右下接線柱連入電路中，同時將電流表的負接線柱連入電路中，如下所示：

(2)[2]電壓表示數如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓為2.5V；根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成25Ω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，根據串聯電路電壓的規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，所以滑片應向左端移動，使電壓表的示數為2.5V。

(3)[3]由圖丙知，電阻兩端的電壓始終保持2.5V，為一定值，由此可知：電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比。

(4)[4]電壓表控制的電壓為2.5V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓

U滑=4.5V2.5V=2V

根據歐姆定律得

代入數據即

即定值電阻的阻值是滑動變阻器的1.25倍，因為滑動變阻器的最大阻值為40Ω，此時對應的定值電阻最大值為

R滑=1.25×40Ω=50Ω

故為了完成整個實驗，則選用的定值電阻最大阻值不允許超過50Ω。