Question

【題目】小華同學利用如圖甲所示的電路做“探究通過導體的電流與導體兩端的電壓、導體電阻的關系”的實驗。實驗器材：電源（電壓恒為3V），電流表、電壓表各一只，一個開關，四個定值電阻（分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω），滑動變阻器一個，導線若干。

【1】用筆畫線代替導線，將圖乙中的電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數變小__________。

【2】在“探究電流與電壓的關系”時，滑動變阻器除了保護電路還有________的作用，小華根據實驗所測得的數據，描繪成的I﹣U圖象如圖丙所示，由圖象可得出此實驗的結論為：當導體的電阻一定時，通過導體的電流與這段導體兩端的電壓成______比，該實驗中接入電路的定值電阻的阻值為 _______Ω。

【3】在“探究電流與電阻的關系”時，小華同學每次更換定值電阻R后，通過調節滑動變阻器的阻值，使__（選填“電流表”或“電壓表”）的示數保持不變，根據實驗測得的數據如表所示。

【4】若在做第3次實驗時，同組的小明將10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后，沒有移動滑片P，閉合開關，立即記錄了電流表的示數，這個示數是 _____

A. 0.2A B. 0.12A C. 0.1A D. 0.08A

【5】當小華改接50Ω的定值電阻進行實驗時，為保證本次實驗成功，請問他使用的滑動變阻器的最大阻值至少為_______Ω。

Answer 1

【答案】

【1】

【2】 改變電阻的電壓和電流 正 5

【3】 電壓表

【4】 B

【5】 25

【解析】

(1)根據滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數變小，確定變阻器的連接與電阻串聯，根據電源電壓為3V確定電壓表選用小量程與電阻并聯；
(2)在“探究電流與電壓的關系”時，為得出普遍性的規律，要多次測量，據此分析滑動變阻器除了保護電路還有的作用；根據描繪成I-U圖象，由歐姆定律，求出該實驗中接入電路的定值電阻的阻值；
(3)在“探究電流與電阻的關系”時，要控制電壓表示數不變；
(4)根據歐姆定律，由表中數據求出保持不變的電壓，根據電路的規律和歐姆定律求出10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后，沒有移動滑片P變阻器連入電路中的電阻，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電流表示數大小；
(5)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50Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻。

【1】滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數變小，即電阻變大，將變阻器A接線柱連入電路中，變阻器與電阻串聯，因電源電壓為3V，電壓表選用小量程與電阻并聯，如下圖所示：

【2】在“探究電流與電壓的關系”時，為得出普遍性的規律，要多次測量，故滑動變阻器除了保護電路外還有改變電阻的電壓和電流的作用；由圖象可得出此實驗的結論為：當導體的電阻一定時，通過導體的電流與這段導體兩端的電壓成比，由歐姆定律得到該實驗中接入電路的定值電阻的阻值為：；

【3】在“探究電流與電阻的關系”時，要控制電阻的電壓不變，即通過調節滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數保持不變；

【4】根據歐姆定律，由表中數據知，保持不變的電壓：UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V，根據串聯電路的規律和歐姆定律，此時變阻器連入電路中的電阻：，10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后，沒有移動滑片P，根據電阻的串聯和歐姆定律，電流表示數為：，故選B；

【5】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=3V-2V=1V，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50Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：R滑=0.5×50Ω=25Ω，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少25Ω的滑動變阻器。