Question

【題目】如圖所示是“探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系”的電路圖．所用實驗器材是：電源（6V）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、電阻箱（0～999.9Ω）、滑動變阻器（40Ω 2A）、開關、導線若干．

表一：

表二：

（1）探究電流與電壓的關系時，所測得的幾組電流、電壓值見表一．分析表中數據可知：電阻箱接入電路的阻值為________Ω；當導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成________關系．

（2）探究電流與電阻的關系時，應調節________改變接入電路中的阻值，并調節________使電壓表的示數保持相同，讀出電流值，所測得幾組數據見表二．分析表中數據可知：電阻箱兩端的電壓為________ V；當導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成________關系．

（3）就本實驗所用器材，在探究電流與電阻的關系時，若保持電阻箱兩端的電壓為2V，為能完成實驗，電阻箱可接入電路的阻值范圍是________Ω至________Ω（保留一位小數）．

Answer 1

【答案】5 正比例 電阻箱 滑動變阻器 2 反比例 3.3 20

【解析】

（1）探究電流與電壓的關系時，要保持電阻值不變，根據第一組數據知，由歐姆定律I＝，電阻箱接入電路的阻值為：R＝＝5Ω；分析得，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，電流就增大為原來的幾倍，可得當導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；（2）此實驗通過調節電阻箱來改變接入電路中的電阻，通過調節滑動變阻器使電阻兩端的電壓不變；由第二組數據知，由歐姆定律I＝，電壓表示數：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
分析數據得，電壓不變，導體的電阻增大為原來的幾倍，電流就減小為原來的幾分之一，可得當導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；（3）根據題意，電流表的量程為0～0.6A，所以當電流表的示數最大為0.6A時，電阻箱有最小阻值；因為電阻箱兩端的電壓為2V，由歐姆定律I＝，所以：R最小＝≈3.3Ω；而電流表的示數不能超過0.6A，所以滑動變阻器接入電路中最小阻值為3.3Ω；根據串聯電路的分壓原理，，即-----①，由①式知，左邊為定值，當滑動變阻器電阻為40Ω時，便是電阻箱可接的最大電阻，由①知，所以R最大＝×R滑最大＝×40Ω＝20.0Ω電阻箱可接入電路的阻值范圍是3.3Ω至20Ω