Question

【題目】小米在“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 4.5 V 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（03V）、電流表（00.6A）、開關一個、導線若干．

（1）依據如圖所示的電路，實驗中為保護電路元件，閉合開關前， 滑動變阻器的滑片 P 應該滑動到最（左/右）端；
（2）在實驗過程中，小米設定電阻兩端的電壓 U=3V，斷開開關， 將電阻 5Ω換成 10Ω后，應（A.閉合開關，直接將滑片P向右移動；B.閉合開關，直接將滑片 P 向左移動；C.先將滑 片移到第（1）問所在的位置，再閉合開關，向左移動滑片P），直到；
（3）小米同學記錄了六組數 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）

Answer 1

【答案】
（1）右
（2）C；電壓表示數為3V
（3）當接入 25Ω、30Ω電阻時，滑動變阻器無法調節電壓表示 數為 3V；當換用 25Ω或 30Ω電阻時，在電路中（電壓表外）串聯接入一個 5Ω以上的 電阻
【解析】解：(1)由圖可知閉合開關前,為防止電路中電流過大而損壞電路設備,應將滑片滑到最大阻值處即最右端;
(2)實驗中，更換定值電阻時，每次應調節滑動變阻器，使電壓表的示數保持不變，記錄電流表示數；所以用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路，根據串聯電路的特點，電壓表示數會變大，為控制電壓表示數不變，應增大變阻器接入電路的電阻即向左移動滑片P，直到電壓表示數為3V時再記錄此時電流表示數；
(3)當接入電阻R＝30Ω時,依據控制變量法,電壓表示數須仍為3V,根據串聯電路的特點, ,可得R滑＝15Ω>10Ω，當接入電阻R＝25Ω時，R滑＝12.5Ω>10Ω，當接入 25Ω、30Ω電阻時，滑動變阻器無法調節電壓表示 數為 3V 。改進措施：當換用 25Ω或 30Ω電阻時，在電路中（電壓表外）串聯接入一個 5Ω以上的 電阻.
故答案為：（1）右；（2）C；電壓表示數為3V；（3）當接入 25Ω、30Ω電阻時，滑動變阻器無法調節電壓表示 數為 3V；當換用 25Ω或 30Ω電阻時，在電路中（電壓表外）串聯接入一個 5Ω以上的 電阻.（1）連接電路的過程中，開關須斷開，滑動變阻器必須移到最大阻值處；
（2）在探究電流與電阻之間的關系時應控制電阻兩端的電壓不變，將電阻由5Ω換成10Ω時電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，滑動變阻器兩端的電壓變小，根據串聯電路的電壓特點可知定值電阻兩端的電壓變大，為保持定值電阻兩端的電壓不變，應減小電路中的電流，增大滑動變阻器接入電路的電阻；
（3）依據控制變量法，電壓表示數須仍為3V，由第5、6組數據，根據串聯電路的規律和歐姆定律，求分別變阻器連入電路中的電阻；當接入 25Ω、30Ω電阻時，滑動變阻器無法調節電壓表示數為3V，由此得出改進措施.