Question

【題目】小宇同學在“探究電流與電阻的關系”實驗中，器材有：電源為兩節新的干電池，滑動變阻器上標有“10Ω1A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻各一個。

（1）請在虛線框內畫出該實驗所用的電路圖，然后用筆畫線代替導線，把圖乙所示的電路補充完整（滑片P向右滑，滑動變阻器接入電路的電阻變大）。

（______）

（2）小宇同學首先將5Ω定值電阻接入電路，將滑片P滑到_____（選填“A”或“B”）端，再閉合開關，調節滑片P，使電壓表示數到達某一數值，電流表的示數如圖丙所示，該示數為_____A。

（3）接下來，小宇同學應該_____，并且將滑動變阻器阻值調到最大處，然后將5Ω的電阻替換為10Ω．閉合開關，調節滑片P，使電壓表示數為_____V

實驗次數	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A		0.2	0.1

（4）將定值電阻換成20Ω重復第（3）的操作，由表格中數據發現：在電壓一定時，電流與電阻成_____（選填“正比”或“反比”）。本次探究中若換用30Ω的定值電阻接入電路，無論怎樣調節滑片P，電壓表示數始終_____（選填“大于”或“小于”）所需電壓。

Answer 1

【答案】 B 0.4 斷開開關 2 反比 大于

【解析】

（1）根據電源電壓確定電壓表選用的量程與電阻并聯，根據滑片P向右滑，滑動變阻器接入電路的電阻變大連接變阻器；

（2）為保護電路，變阻器連入電路中電阻最大；根據電流表小量程計讀數；

（3）為保護電路，連接和拆接電路時，開關要斷開；研究電流與電阻的關系時，要控制電壓表示數不變，由歐姆定律的變形公式，求出電壓表示數；

（4）橫向比較表中數據得出結論；

根據電阻的串聯和歐姆定律確定變阻器連入電路中電阻最大時電壓表示數分析．

(1)電源為兩節新的干電池，電壓為3V，故電壓表選用小量程與電阻并聯；滑片P向右滑，滑動變阻器接入電路的電阻變大，故滑片以左的電阻絲連入電路中，如下圖所示：

(2)小宇同學首先將5Ω定值電阻接入電路,為保護電路,應將滑片P滑到阻值最大處即B端,再閉合開關,調節滑片P,使電壓表示數到達某一數值,電流表的示數如圖(丙)所示，結合左圖可知電流表選用小量程，分度值為0.02A，該示數為0.4A；

(3)由I=可得，第1次操作中，電壓表的示數：U=IR=0.4A×5Ω=2V；

因探究電流與電阻的關系時，要控制電阻兩端的電壓不變；所以，接下來小宇同學應該斷開開關，并且將滑動變阻器阻值調到最大處，然后將5Ω的電阻替換為10Ω，閉合開關，調節滑片P，使電壓表示數為2V，將電流表示數記錄在表格中；

(4)橫向比較表中數據知，電阻增大為原來的幾倍，通過的電流減小為原來的幾分之一，即在電壓一定時，電流與電阻成反比；

本次探究中若換用30Ω的定值電阻接入電路,當變阻器全部電阻接入電路時,根據歐姆定律和電阻的串聯可得,電路中的電流：I=，

則電壓表的示數為：U表===2.25V，

故電壓表示數始終大于所需電壓2V.