Question

14．如圖所示是探究的電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)電路，其中R是定值電阻．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4
電壓/V	1.0	1.5	2.0	2.5
電流/A	0.2	0.3	0.4	0.5

（1）請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫(huà)線，將電壓表正確接入電路．
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到右（或B）端．
（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，得到表中的數(shù)據(jù)．分析表中數(shù)據(jù)：可以得出初步結(jié)論是電阻不變時(shí)，導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比；進(jìn)一步分析，定值電阻的阻值為5Ω．
（4）在探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，先將5Ω的電阻接入電路中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2V，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，保持滑片的位置不變，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表的示數(shù)將大于2V（選填“大于”、“小于”或“等于”），此時(shí)應(yīng)向右（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為2V，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A．實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電壓表的示數(shù)均為2V時(shí)，設(shè)接入5Ω電阻與滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻之比為A，接入10Ω電阻與滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻之比為B，則B等于A．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與電阻并聯(lián)，根據(jù)電源確定電壓表的量程；
（2）為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；
（3）分析表格中數(shù)據(jù)，得出電流與電壓的正比例關(guān)系，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計(jì)算出電阻的阻值；
（4）根據(jù)公式I=$\frac{U}{R}$計(jì)算出電路中的電流，根據(jù)串分壓的知識(shí)，電阻越大，分得的電壓越多，要保持電阻不變，應(yīng)增大變阻器的阻值，從而可判斷滑片的移動(dòng)方向；
根據(jù)歐姆定律計(jì)算出此時(shí)電流表的示數(shù)．根據(jù)串分壓的知識(shí)，串聯(lián)電路的電壓之比等于電阻之比，從而可比較出A和B的大小關(guān)系．

解答 解：（1）將電壓表與電阻并聯(lián)，應(yīng)為電源由兩節(jié)干電池組成，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程，如圖所示：

（2）由圖知，滑動(dòng)變阻器的下面接了左邊的A接線柱，為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到B端或右端，使其阻值最大；
（3）由表格中數(shù)據(jù)知，電壓與電流的比值為一定值，可知電阻不變，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比；
且電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=5Ω；
（4）電阻為5Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A；
用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，根據(jù)串分壓的知識(shí)，閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表的示數(shù)將變大，即大于2V；
要使電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)增大活動(dòng)變阻器的阻值，將滑片向B或右端滑動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2V，此時(shí)電流表的示數(shù)為：
I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A；
串聯(lián)電路的電流相等，由U=IR可知，U1：U2=R1：R2，由于電阻兩端和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓不變，所以它們的阻值不變，可知A與B相等．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）右（或B）；（3）電阻不變時(shí)，導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比；5；（4）0.4；大于； 右；2；0.2； 等于．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法的應(yīng)用，電流與電阻的關(guān)系及歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用，能夠根據(jù)串分壓的知識(shí)判斷滑片的移動(dòng)方向是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．