Question

【題目】小強利用如圖甲所示的電路，實驗探究“保持電壓不變時，電流跟電阻的關系”：

實驗器材：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一只，一個開關，三個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），兩只滑動變阻器（10Ω 2A、20Ω 1A），導線若干；

(1)小強將滑動變阻器的滑片移到最右端后，閉合開關S，電壓表的指針_____（選填“幾乎不動”或“偏轉很大”）；請你在連接錯誤的一條導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線將電路連接正確；

（______）

(2)實驗中多次改變R的阻值，并得到多組實驗數據，由這些數據得到如圖乙所示的電流I隨電阻R變化的圖像；由圖乙可以得出，導體兩端電壓一定時，_______________________；

(3)在上述實驗中，小強先用5Ω的電阻做完實驗后，接著要改用10Ω的電阻繼續做實驗，小強用10Ω的電阻替換5Ω的電阻后，閉合開關，將滑動變阻器的滑片P向_________選填“左”或“右”）端移動，直到電壓表的示數為_____________時，讀出電流表的示數；

(4)當小強改用15Ω的電阻繼續實驗時，發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，都無法使電壓表的示數達到實驗要求的值，小強選用的滑動變阻器是_______________；經過認真思考，他找出了原因，并利用現有的實驗器材解決了問題，完成了實驗。

Answer 1

【答案】幾乎不動 見解析所示 導體中的電流與導體的電阻成反比 右 2.5V 10Ω 2A

【解析】

(1)[1]經分析，定值電阻只接了一邊，電壓表沒有被接入電路，電壓表示數為零，所以電壓表的指針幾乎不動。

[2]將電阻串聯在電路中，電壓表并聯在電阻的兩端，如圖所示：

。

(2)[3]由圖乙所示圖像可知：在電壓不變的情況下，通過電阻的電流與電阻值的乘積不變，是一個定值，這說明：電壓一定時，電流與電阻成反比。

(3)[4][5]由圖像乙知，當電阻為5Ω時，電流為0.5A，所以電壓為

小強用10Ω的電阻替換5Ω的電阻后，閉合開關，電阻變大，定值電阻分壓增多，需要增大滑動變阻器兩端的電壓，將滑動變阻器的滑片P向右端移動，直到電壓表的示數為2.5V時，讀出電流表的示數。

(4)[6]當改用15Ω的電阻時，電路中的電流

滑動變阻器的阻值為

實驗中無法使電壓表的示數達到實驗要求的值，可能由于滑動變阻器的最大阻值太小，把滑動變阻器阻值全部接入電路時，滑動變阻器分得的電壓還是較小，不能使電阻兩端達到要求的值，所以他選用的是“10Ω2A”的變阻器。