Question

【題目】現有下列如圖器材：學生電源（6V），電流表（0﹣0.6A，0﹣3A）、電壓表（0﹣3V，0﹣15V）、定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω各一個）、開關、滑動變阻器和導線若干，利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關系”

（1）實驗中依次接入三個定值電阻，調節滑動變阻器的滑片，保持電壓表示數不變，記下電流表的示數，利用描點法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．由圖象可以得出結論____________________________________________。

（2）上述實驗中，小強用5Ω的電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變，接著把R換為10Ω的電阻接入電路，閉合開關，向_____（選填“A”或“B”）端移動滑片。

（3）為完成整個實驗，應該選取哪種規格的滑動變阻器_________。

A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A．

Answer 1

【答案】電壓不變時，通過導體的電流與導體的電阻成反比 A A

【解析】

（1）根據圖像得到電流和電阻的關系；
（2）根據控制變量法，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，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向；
（3）探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變；根據串聯電路電壓的規律求出變阻器分得的電壓，根據分壓原理，求出當接入20Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻，據此確定變阻器的規律。

（1）根據如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象，可知：U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V，故得出的結論是：電壓不變時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；

（2）電壓表控制在2V不變，根據串聯分壓原理可知，將定值電阻R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，即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A端移動，使電壓表的示數為2V；

（3）電阻兩端的電壓始終保持UV=2V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：U滑=U-UV=6V-2V=4V，變阻器分得的電壓為電壓表示數的倍，根據分壓原理，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：R滑=2×20Ω=40Ω，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少40Ω的滑動變阻器，故選用“50Ω 1.0A”的變阻器，即選A。