Question

【題目】【2016·廈門卷】用圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關系”，電源電壓15V保持不變，滑動變阻器的規格是“50Ω 2A”，阻值為10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的電阻各一個，電流表量程0~0．6A、0~3A，電壓表量程0~3V，0~15V。

（1）根據圖甲將圖乙所示的實物圖連接完整，電壓表量程選擇應滿足能測量5組數據。

（2）小明將10Ω的電阻接入電路，閉合開關，多次移動滑動變阻器的滑片，記錄對應的幾組電表示數。此過程小明實際探究的問題是 。其中自變量是 。

（3）要完成預定實驗探究任務，滑動變阻器除了保護電阻外，另有一個重要作用是 。

（4）下表為另一同學提交的實驗數據，林老師指出有的數據不符合實際，你認為不符合實際的是實驗次序 的數據，理由是 。

實驗次序	R/Ω	I/A
1	10	0．59
2	20	0．30
3	30	0．20
4	40	0．15
5	50	0．12

Answer 1

【答案】（1）如下圖所示 （2）電流與電壓的關系 電壓

（3）控制R兩端電壓不變

（4）4、5 要控制R兩端電壓6V不變；所需分壓電阻超過滑動變阻器最大值（可從電壓、電流角度作答）

【解析】（1）由表中數據可知，最大電流為0．59A，所以電流表選擇0．6A量程即可；根據歐姆定律可知，導體兩端電壓U=IR=0．3A×20Ω=6V，所以電壓表選擇15V量程；電壓表和電阻并聯，電流表和電阻串聯，實物圖連接如上圖所示；（2）小明將10Ω的電阻接入電路中，閉合開關，多次移動滑動變阻器的滑片，記錄對應的幾組電表示數．此過程小明控制電阻不變，改變電壓值，探究的問題是電流與電壓的關系；（3）要探究電流和電阻的關系，要通過滑動變阻器調節電阻兩端的電壓，保證電阻兩端的電壓保持不變；（4）由表中數據可知，電阻兩端的電壓保持6V不變，那么第4次實驗中，滑動變阻器分擔的電壓為9V，根據歐姆定律可知，滑動變阻器的阻值R滑=U/I=9V/0．15A=60Ω，超出了滑動變阻器的最大阻值；同理第5次實驗中也超出了滑動變阻器的最大阻值。