Question

4．小剛利用如圖甲所示電路探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”．提供的實驗器材有：電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、四個不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻R兩端電壓不變，這種方法是A．
A．控制變量法    B．轉(zhuǎn)換法    C．等效替代法
（2）實驗數(shù)據(jù)如表，第2次實驗中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電流表示數(shù)為0.2A．

次數(shù)	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	15	20
電流/A	0.40	/	0.13	0.10

（3）分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：電壓一定時，電流與電阻成反比例．
（4）結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，小剛選用的滑動變阻器的最大阻值至少是40Ω．

Answer 1

分析 （1）要探究電流與電阻的關(guān)系，運用控制變量法；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知電流表使用的量程，由電流表量程和分度值讀出其示數(shù)；
（3）研究電流跟電阻關(guān)系時，控制電壓不變，分析電流和電阻的變化關(guān)系得出結(jié)論；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，用公式U=IR計算出導(dǎo)體兩端的電壓；
根據(jù)串分壓的知識，當定值電阻的阻值最大時，所需的滑動變阻器的阻值也最大，結(jié)合歐姆定律的知識計算得出．

解答 解：（1）導(dǎo)體中電流跟電阻和電阻兩端電壓有關(guān)，所以實驗中要使用控制變量法，故A正確，BC錯誤；
（2）由表格各次實驗，電流都小于0.6A，所以實驗中電流表使用的是0-0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A；
（3）研究電流跟電阻之間的關(guān)系，電流的變化倍數(shù)與電阻變化倍數(shù)的倒數(shù)相等，故可得結(jié)論：在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（4）電壓表的示數(shù)保持不變，由表格中數(shù)據(jù)知，U_R=I₁R₁=5Ω×0.4A=2V；
根據(jù)串分壓的知識，當定值電阻的阻值最大為20Ω時，所需滑動變阻器的阻值最大，此時電路中電流為0.1A，所以R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.1A}$=40Ω．
故答案為：（1）A；（2）0.2；（3）電壓一定時，電流與電阻成反比例；（4）40．

點評 本題是探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實驗，考查了實驗方法、電表讀數(shù)、數(shù)據(jù)分析等，考查全面，難度不大，這個實驗是�？碱}，能靈活運用控制變量是關(guān)鍵．