Question

【題目】小宇同學(xué)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，器材有：電源為兩節(jié)新的干電池，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω1A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè)。

（1）請?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，然后用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖乙所示的電路補(bǔ)充完整（滑片P向右滑，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大）。

（______）

（2）小宇同學(xué)首先將5Ω定值電阻接入電路，將滑片P滑到_____（選填“A”或“B”）端，再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值，電流表的示數(shù)如圖丙所示，該示數(shù)為_____A。

（3）接下來，小宇同學(xué)應(yīng)該_____，并且將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大處，然后將5Ω的電阻替換為10Ω．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)為_____V

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A		0.2	0.1

（4）將定值電阻換成20Ω重復(fù)第（3）的操作，由表格中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：在電壓一定時(shí)，電流與電阻成_____（選填“正比”或“反比”）。本次探究中若換用30Ω的定值電阻接入電路，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片P，電壓表示數(shù)始終_____（選填“大于”或“小于”）所需電壓。

Answer 1

【答案】 B 0.4 斷開開關(guān) 2 反比 大于

【解析】

（1）根據(jù)電源電壓確定電壓表選用的量程與電阻并聯(lián)，根據(jù)滑片P向右滑，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大連接變阻器；

（2）為保護(hù)電路，變阻器連入電路中電阻最大；根據(jù)電流表小量程計(jì)讀數(shù)；

（3）為保護(hù)電路，連接和拆接電路時(shí)，開關(guān)要斷開；研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，由歐姆定律的變形公式，求出電壓表示數(shù)；

（4）橫向比較表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；

根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律確定變阻器連入電路中電阻最大時(shí)電壓表示數(shù)分析．

(1)電源為兩節(jié)新的干電池，電壓為3V，故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)；滑片P向右滑，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，故滑片以左的電阻絲連入電路中，如下圖所示：

(2)小宇同學(xué)首先將5Ω定值電阻接入電路,為保護(hù)電路,應(yīng)將滑片P滑到阻值最大處即B端,再閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,電流表的示數(shù)如圖(丙)所示，結(jié)合左圖可知電流表選用小量程，分度值為0.02A，該示數(shù)為0.4A；

(3)由I=可得，第1次操作中，電壓表的示數(shù)：U=IR=0.4A×5Ω=2V；

因探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電阻兩端的電壓不變；所以，接下來小宇同學(xué)應(yīng)該斷開開關(guān)，并且將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大處，然后將5Ω的電阻替換為10Ω，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，將電流表示數(shù)記錄在表格中；

(4)橫向比較表中數(shù)據(jù)知，電阻增大為原來的幾倍，通過的電流減小為原來的幾分之一，即在電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；

本次探究中若換用30Ω的定值電阻接入電路,當(dāng)變阻器全部電阻接入電路時(shí),根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián)可得,電路中的電流：I=，

則電壓表的示數(shù)為：U表===2.25V，

故電壓表示數(shù)始終大于所需電壓2V.