Question

（2013?泰州）如圖所示是“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”的電路圖．所用實(shí)驗(yàn)器材是：電源（6V）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、電阻箱（0～999.9Ω）、滑動變阻器（40Ω 2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
表一：

實(shí)驗(yàn)序號	電壓U/V	電流I/A
1	1.0	0.20
2	1.5	0.30
3	2.0	0.40

表二：

實(shí)驗(yàn)序號	電阻R/Ω	電流I/A
1	5	0.40
2	10	0.20
3	20	0.10

（1）探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，所測得的幾組電流、電壓值見表1．分析表中數(shù)據(jù)可知：電阻箱接入電路的阻值為

5

Ω；當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成

正比例

關(guān)系．
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)

電阻箱

改變接入電路中的阻值，并調(diào)節(jié)

滑動變阻器

使電壓表的示數(shù)保持相同，讀出電流值，所測得幾組數(shù)據(jù)見表2．分析表中數(shù)據(jù)可知：電阻箱兩端的電壓為

2

V；當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成

反比例

關(guān)系．
（3）就本實(shí)驗(yàn)所用器材，在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，若保持電阻箱兩端的電壓為2V，為能完成實(shí)驗(yàn)，電阻箱可接入電路的阻值范圍是

3.4

Ω至

20

Ω（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析：要探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系，需要用到控制變量法，若探究電流與電壓的關(guān)系，需使電阻不變，改變電壓；若要探究電流與電阻的關(guān)系，需使電壓不變，改變電阻．
掌握滑動變阻器在兩種情況下的作用及調(diào)節(jié)；
掌握歐姆定律的基本公式及其變形公式．

解答：解：（1）探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要保持電阻值不變，根據(jù)第一組數(shù)據(jù)知，R=

U

I

=

1.0V

0.2A

=5Ω；
分析得，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，電流就增大為原來的幾倍，可得當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（2）此實(shí)驗(yàn)通過調(diào)節(jié)變阻箱來改變接入電路中的電阻，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使電阻兩端的電壓不變；
由第一組數(shù)據(jù)知，U=IR=0.4A×5Ω=2V；
分析數(shù)據(jù)得，電壓不變，導(dǎo)體的電阻增大為原來的幾倍，電流就減小為原來的幾分之一，可得當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（3）根據(jù)題意，電流表的量程為0～0.6A，所以當(dāng)電流表的示數(shù)為0.6A時(shí)，便是電阻箱的最小阻值；
當(dāng)滑動變阻器電阻為40Ω時(shí)，便是電阻箱可接的最大電阻．
因?yàn)殡娮柘鋬啥说碾妷簽?V，所以R_最小=

U

I最大

=

2V

0.6A

≈3.4Ω；
若滑動變阻器的電阻為40Ω，則電路中電流，I_最小=

U滑

R滑

=

6V-2V

40Ω

=0.1A
所以R_最大=

U

I最小

=

2V

0.1A

=20Ω
故答案為：（1）5；正比例；（2）電阻箱；滑動變阻器；2；反比例；（3）3.4；20．

點(diǎn)評：此題是探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系，注意控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，滑動變阻器在此實(shí)驗(yàn)中的作用也是相當(dāng)重要的，第（3）問是本題的難點(diǎn)，關(guān)鍵是搞清什么時(shí)候是電阻箱的最小值，什么時(shí)候是電阻箱的最大值．