Question

在探究“電流與電壓、電阻的關系”的過程中：
（1）小欣同學用如圖電路（電源電壓恒定）驗證“在導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比”．他多次只改變電阻箱R₁的阻值，測得相應的電流值，如下表所示．

實驗序號	R/?	I/A
①	5	0.30
②	10	0.20
③	15	0.15

根據表中數據，發現通過導體的電流與導體的電阻不成反比，小欣分析出了得出錯誤結論的原因，并算出了此實驗中電源電壓為

 

 V．
（2）為了探究“導體中電流強度跟導體電阻的關系”正確結論小欣同學按如下正確步驟進行：
①讓5Ω電阻接入電路，閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為1.5V，記錄電流表示數；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關后發現電壓表示數大于1.5V，應將滑動變阻器的滑片向

 

（填“左”或“右”）移動，當觀察到電壓表示數為1.5V時，記錄電流表示數；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關后發現：當滑動變阻器的滑片移動到最右端時，電流表和電壓表的示數正好指在2V．出現上述情況的原因可能是

 

A．滑動值太大
B．滑動變阻器最大阻值太小
C．滑動變阻器斷路
D．定阻電阻短路．

Answer 1

分析：（1）要探究電流與導體電阻的關系，需保持電阻兩端的電壓不變；
表格中給出了不同電阻值及對應的電流值，可根據電源電壓不變列出關系式求出滑動變阻器的阻值，從而求出電源電壓；
（2）根據串分壓的知識進行分析，若要減小電阻兩端的電壓，則應增大滑動變阻器的阻值．

解答：解：（1）根據表格中數據知，電阻的阻值增大時，電阻兩端的電壓值不斷增大，所以導體的電流與導體的電阻不成反比；
由于電源電壓不變，則：
0.3A×（5Ω+R₂）=0.2A×（10Ω+R₂）
解得R₂=5Ω
則U=0.3A×（5Ω+5Ω）=3V；
（2）②根據串分壓的知識，將5Ω電阻換成10Ω電阻，電壓表的示數變大，為保持電壓表的示數不變，則應增大滑動變阻器的阻值，由圖知，應將滑片向右滑動；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，電壓表的示數又會增大，電壓表的示數變大，為保持電壓表的示數不變，則應增大滑動變阻器的阻值，將滑片繼續向右滑動，若滑動變阻器的滑片移動到最右端時，電流表和電壓表的示數正好指在2V，則說明滑動變阻器的阻值太小了，B正確，A錯誤；
若滑動變阻器斷路，則電壓表的示數為零，C錯誤；
若定阻電阻短路，則電壓表的示數為零，D錯誤．
故答案為：（1）原因：未保持電阻兩端的電壓不變；3；（2）②右；③B．

點評：此題是探究電流與電壓、電阻的關系實驗，考查了控制變量法在實驗中的應用，同時考查了滑動變阻器的使用，涉及到了串分壓的知識及串聯電路中電流、電壓的規律及歐姆定律的應用．