Question

【題目】現有下列器材：學生電源（6V）,電流表（0—0.6A,0—3A）、電壓表（0—3V,0—15V）、定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω各一個）、開關、滑動變阻器和導線若干，利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關系”。

（1）請根據圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物連接成完整電路。（要求連線不得交叉）

（_____）

（2）請你設計一個記錄實驗數據的表格_____

（3）實驗中依次接入三個定值電阻，調節(jié)滑動變阻器的滑片，保持電壓表示數不變，記下電流表的示數，利用描點法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可以得出結論：______

（4）上述實驗中，小強用5Ω的電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變，接著把R換成10Ω的電阻接入電路，閉合開關，向_____（選填“A”或“B”）端移動滑片，使電壓表示數為______ V時，讀出電流表的示數。

（5）為完成整個實驗，應該選取那種規(guī)格的滑動變阻器。（_________）

A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A

Answer 1

【答案】

物理量	1	2	3
R/Ω
I/A

電阻一定時，電流與電壓成正比 A 2 A

【解析】

（1）根據圖甲中電路圖連接實物圖；
（2）研究電壓不變時，電流與電阻的關系，記錄不同電阻下的電流大小，為得出普遍性的結論要多次測量；
（3）由圖丙求出電流與電阻之積得到結論；
（4）根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結合分壓原理確定滑片移動的方向；
（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(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器分得的電壓，根據分壓原理，求出當接入25Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻。

（1）電壓表與電阻并聯(lián)，變阻器按一下一上接入電路中與電阻串聯(lián)，如下圖所示：

（2）研究電壓不變時，電流與電阻的關系，為得出普遍性的結論要多次測量，如下表所示：

物理量	1	2	3
R/Ω
I/A

（3）由圖丙可知電阻兩端的電壓始終保持U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V，故得出的結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比；

（4）根據串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動，使電壓表的示數為2V；

（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(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：U滑=6V-2V=4V，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20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電為：R滑=2×20Ω=40Ω，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少40Ω的滑動變阻器，故選A。