Question

【題目】在“探究電流與電阻關系”的實驗中，實驗室提供了如下器材：電源（電源電壓 4.5V 保持不變）、滑動變阻器 R0 （0～10Ω）、定值電阻 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω各一只、電壓表（0～3V）、電流表（0～0.6A）、開關一個、導線若干。依據如圖所示的電路，某小組同學保持電阻 R 兩端的電壓U =3V 不變，記錄了六組數據，如下表所示。老師看完該組同學的實驗數據后，認為該組同學的第 5、6組實驗數據是沒有經過實驗，而是通過電流與電阻成反比的關系直接填在表格中的。請你用所學的電學知識分析老師的判斷依據______；請你根據依據提出改進措施__________。（可適當調整實驗器材的規格）

序號	1	2	3	4	5	6
電阻/Ω	5	10	15	20	25	30
電流/A	0.60	0.30	0.20	0.16	0.12	0.10

Answer 1

【答案】題中所給的變阻器的最大阻值小于12.5Ω；電路中的最小電流為0.1125A 換用最大阻值至少為15的滑動變阻器即可

【解析】

（1）分析電路的連接，由第5組數據，根據串聯電路的規律和歐姆定律，求變阻器連入電路中的電阻，據此分析；

對第6組數據，根據電阻的串聯求出電路中的最大電阻，由歐姆定律求出則電路中的最小電流分析回答；

（2）由第6組數據，根據歐姆定律求出電路的總電阻，由電阻的串聯，求變阻器連入電路中的電阻，更換阻值較大的變阻器即可。

(1)由圖可知，滑動變阻與定值電阻串聯，第5組數據，電阻為25Ω，通過的電流為0.12A，電壓表示數為3V，根據串聯電路的規律和歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻：

R滑===12.5Ω>10Ω，即變阻器的最大電阻至少為12.5Ω才能得出上表中的數據，故第5組實驗數據是沒有經過實驗，而是通過電流與電阻成反比的關系直接填在表格中的；

由題意可知，電源電壓4.5V保持不變、滑動變阻器為010Ω；

當實驗中接入的定值電阻最大為30Ω時，滑動變阻器接入電路中的電阻為最大值10Ω，此時電路的總電阻最大阻值為：R=30Ω+10Ω=40Ω，

則電路中的最小電流為：I===0.1125A>0.10A，故6組實驗數據是沒有經過實驗，而是通過電流與電阻成反比的關系直接填在表格中的。

(2)由第6組數據，根據歐姆定律，電路的總電阻：

R串===45Ω，由電阻的串聯，變阻器連入電路中的電阻：

R′滑=45Ω30Ω=15Ω>12.5Ω，即換用最大阻值至少為15Ω的滑動變阻器即可。