Question

【題目】在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：電源（電源電壓 4.5V 保持不變）、滑動(dòng)變阻器 R0 （0～10Ω）、定值電阻 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω各一只、電壓表（0～3V）、電流表（0～0.6A）、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。依據(jù)如圖所示的電路，某小組同學(xué)保持電阻 R 兩端的電壓U =3V 不變，記錄了六組數(shù)據(jù)，如下表所示。老師看完該組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，認(rèn)為該組同學(xué)的第 5、6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是沒有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，而是通過電流與電阻成反比的關(guān)系直接填在表格中的。請(qǐng)你用所學(xué)的電學(xué)知識(shí)分析老師的判斷依據(jù)______；請(qǐng)你根據(jù)依據(jù)提出改進(jìn)措施__________。（可適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)格）

序號(hào)	1	2	3	4	5	6
電阻/Ω	5	10	15	20	25	30
電流/A	0.60	0.30	0.20	0.16	0.12	0.10

Answer 1

【答案】題中所給的變阻器的最大阻值小于12.5Ω；電路中的最小電流為0.1125A 換用最大阻值至少為15的滑動(dòng)變阻器即可

【解析】

（1）分析電路的連接，由第5組數(shù)據(jù)，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，求變阻器連入電路中的電阻，據(jù)此分析；

對(duì)第6組數(shù)據(jù)，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出電路中的最大電阻，由歐姆定律求出則電路中的最小電流分析回答；

（2）由第6組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻，由電阻的串聯(lián)，求變阻器連入電路中的電阻，更換阻值較大的變阻器即可。

(1)由圖可知，滑動(dòng)變阻與定值電阻串聯(lián)，第5組數(shù)據(jù)，電阻為25Ω，通過的電流為0.12A，電壓表示數(shù)為3V，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻：

R滑===12.5Ω>10Ω，即變阻器的最大電阻至少為12.5Ω才能得出上表中的數(shù)據(jù)，故第5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是沒有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，而是通過電流與電阻成反比的關(guān)系直接填在表格中的；

由題意可知，電源電壓4.5V保持不變、滑動(dòng)變阻器為010Ω；

當(dāng)實(shí)驗(yàn)中接入的定值電阻最大為30Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為最大值10Ω，此時(shí)電路的總電阻最大阻值為：R=30Ω+10Ω=40Ω，

則電路中的最小電流為：I===0.1125A>0.10A，故6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是沒有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，而是通過電流與電阻成反比的關(guān)系直接填在表格中的。

(2)由第6組數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律，電路的總電阻：

R串===45Ω，由電阻的串聯(lián)，變阻器連入電路中的電阻：

R′滑=45Ω30Ω=15Ω>12.5Ω，即換用最大阻值至少為15Ω的滑動(dòng)變阻器即可。