Question

如圖1是小紅同學探究”通過電阻上的電流跟其兩端電壓和電阻的關(guān)系”的電路，所用器材有：電壓恒為4.5V的電源，阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一只，”25Ω　lA”的滑動變阻器一只，學生用電流表、電壓表各一只，開關(guān)和導線若干．

（1）在探究”電流與電壓關(guān)系”的實驗過程中

U（V）	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I（A）	0.1	0.2		0.4	0.5	0.6

①請你在實物圖2中用筆畫線代替導線完成實驗電路的連接．（要求滑片在最大阻值位置）
②連接電路時，開關(guān)要

 

．
③調(diào)節(jié)滑動變阻器，測出通過電阻R的電流和對應(yīng)的電壓值如表中所示，試分析：實驗時所選用電阻R的阻值為

 

Ω，表格中所缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為

 

_A，得出的結(jié)論是

 

．
（2）在探究”電流與電阻關(guān)系”的實驗過程中，小紅先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動滑片，使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為某值，并記下電流值；再分別改接10Ω、20Ω的電阻，重復上述實驗．為了能完成實驗，你認為應(yīng)利用滑動變阻器控制R兩端的電壓至少保持

 

V不變．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)電路圖可知，滑動變阻器與開關(guān)串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知電壓表的量程；滑動變阻器按一上一下原則接線，同時滑片在最大阻值位置，因此選擇離滑片最遠的下面接線柱；
②連接電路時，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)；
③通過導體的電流隨所加電壓的增大而增大，并且成倍數(shù)的增加，可以利用電壓與電流的比值判斷此電阻的大小，據(jù)此得出表中所缺值；
（2）將10Ω、20Ω電阻替換5Ω的電阻接入電路中，在電路中分壓增大，應(yīng)該移動滑片使導體兩端的電壓不變．

解答：解：（1）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當電路中的電流為0.6A時，電壓表示數(shù)為3V，因此電壓表選擇0～3V的量程，并將電壓表與定值電阻并聯(lián)；
因為滑動變阻器的滑片在最右端，因此需將左下接線柱與開關(guān)串聯(lián)，如下圖所示：

②連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
③由表中數(shù)據(jù)可知：R=

U

I

=

1V

0.2A

=5Ω；
I′=

U′

R

=

1.5V

5Ω

=0.3A；
得出的結(jié)論為：電阻一定時，通過導體的電流與它兩端的電壓成正比；
（2）將10Ω、20Ω電阻替換5Ω的電阻接入電路中時，根據(jù)上表可知，電路中的最小電流為0.1A，則由U=IR可知，滑動變阻器兩端電壓的最小電壓為U_滑=0.1A×25Ω=2.5V，故R兩端的電壓至少為：U-U_R=4.5V-2.5V=2V．
故答案為：（1）②斷開；③5；0.3；電阻一定時，通過導體的電流與它兩端的電壓成正比；（2）2．

點評：通過導體的電流與其兩端電壓和電阻兩個因素有關(guān)，無論是探究實驗，還是得出結(jié)論時都要使用“控制變量法”．