Question

【題目】曉彤和小雪在“探究電流跟電阻關系”的實驗中，從實驗室領到如下器材：幾節干電池，理想電流表和電壓表、滑動變阻器（規格為“50Ω1A”）、開關各一只，5Ω、10Ω、15Ω定值電阻各一只。進行了如下探究。

一、小雪的部分實驗過程如下：

（1）小雪設計的電路如圖甲所示。請你將電路中沒有連接完成的部分連接完成，要求滑動變阻器的滑動滑片向右移動過程中，電流表的示數變小。

（__________）

（2）①小雪先將5Ω的電阻接在R0處，閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為3V，記錄此時電壓表、電流表的示數。

②斷開開關，分別將10Ω、15Ω的電阻接在R處，然后_____（填寫具體操作過程），記錄此時對應的電流表示數。

二、曉彤的部分實驗過程如下：

（3）曉彤認為將電路簡化為如圖乙所示，也能進行實驗，實驗中在A、B之間接入阻值不同的定值電阻，在實驗器材完好，操作過程無誤的情況下獲得的實驗數據如下表所示。曉彤分析數據發現無法得出相應的實驗結論。

實驗次數	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.24	0.20	0.18

①請你通過分析論證說明曉彤無法得出實驗結論的原因_____。

②通過上述分析，結合串聯電路的電壓特點，請你提出一個相關猜想：_____。

Answer 1

【答案】 向右移動變阻器的滑片，使電壓表示數為3V不變 換上電阻后沒有移動變阻器的滑片就直接讀出了電流表示數 串聯電路中，電阻越大，分得的電壓越大

【解析】

一、（1）要求滑動變阻器的滑動觸頭向右移動過程中，電流表的示數變小，即電阻變大，故變阻器左下接線柱連入電路中，電壓表與電阻并聯，如下圖所示：

（2）①小雪先將5Ω的電阻接在R0處，閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為3V，記錄此時電壓表、電流表的示數。

②根據串聯分壓原理可知，將分別將10Ω、15Ω的電阻接在R處，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，根據串聯電路電壓的規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，即向右移動變阻器的滑片，使電壓表的示數為3V不變，記錄此時對應的電流表示數。

二、（3）①圖中四節干電池串聯，電源電壓U=4×1.5V=6V，由第1次實驗數據，根據串聯電路的規律及歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：R滑==20Ω，直接換上10Ω的電阻，由電阻的串聯和歐姆定律，電路中的電流：I2==0.20A，即第2次實驗中，換上電阻后沒有移動變阻器的滑片就直接讀出了電流表示數；

②由歐姆定律，3次實驗的電壓：U1=I1R1=0.24A×5Ω=1.2V；U2=I2R2=0.20A×10Ω=2V；U3=I2R3=0.18A×15Ω=2.7V；結合串聯電路的電壓特點的猜想：串聯電路中，電阻越大，分得的電壓越大。