题目内容
【题目】小薇同学在探究电流与电压、电阻关系的实验中。所用器材有：学生电源、电流表、电压表、标有”20Ω 2A”的滑动变阻器R′、开关，导线和定值电阻R若干。
（1）连接完电路后,小薇发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则_______(选填“电压”或“电流”)表的指针可能有明显偏转。
（2）排除故障后,他先探究电流与电压的关系.闭合开关,移动滑片依次测得5组数据其中第5次实验中电压表的指针如图所示,其示数为________V. 他们记录的其余数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______比.
表1 电流与电压关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压/V | 1.0 | 1.2 | 1.8 | 2 | |
电流/A | 0.20 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.44 |
表2 电流与电阻关系
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻/Ω | 10 | 5 | 20 | 25 |
电流/A | 0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.12 |
（3）他继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6 V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表2所示;老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第__________(选填实验序号)组,理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太_______(选填“大”或“小”)了.
（4）在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取_______(选填字母符号)措施,完成这组拼凑数据所对应的实验测量.
A.降低定值电阻两端电压
B.降低电源电压
C.选用更大阻值的定值电阻
【答案】电压 2.2 正 4 小 B
【解析】
(1)[1]连接完电路后，若电流表和电压表的位置互换了，则电压表串联在电路中，电流表与R并联，由于电压表内阻很大，所以，电流表示数几乎为0，而电压表串联在电路中测电源电压，故如果闭合开关，则电压表的指针可能有明显偏转；
(2)[2]由图知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2.2V，即第5次实验中电压表的指针是2.2V；
[3]分析表1数据，电压为原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，说明在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
(3)[4][5]由欧姆定律分析表2数据知道，电阻的电压是3V，即电压表控制的电压为3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压是：
U滑 =6V-3V=3V，
变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为是：
R滑 =1×25Ω=25Ω＞20Ω，
所以，第4组数据是拼凑的，原因是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太小了；
(4)[6] A．若降低定值电阻两端电压，则由串联电路电压的规律，变阻器分的电压更大，由分压原理，变阻器连入电路的电阻更大，不可行；
B．由串联电路电压的规律和分压原理知道，
，
即
，故在不更换滑动变阻器的情况下，因现有变阻器的最大电阻较小，为完成实验，电源电压最大是U=5.4V，即降低电源电压，B可行；
C．因电阻的电压不变，故变阻器的电压也不变，由分压原理，若选用更大阻值的定值电阻，则变阻器连入的电阻更大，C不可行。
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