Question

【题目】某同学在“探究电流与电阻的关系”的实验中，准备了三节新干电池，实验用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”，电流表和电压表选用的量程如图所示：

(1)该同学连接的电路中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将其改正；

（__________）

(2)改正错误后，该同学完成的实验记录如下表，其中第4 次实验电流值如图乙所示，电流大小为________；利用这些数据，可以得到的初步结论是____________；

实验次数	1	2	3	4	5
电阻R/Ω	5	10	15	20	25
电流I/A	0.50	0.25	0.17		0.10

(3)在第1 次实验中，通电一段时间，定值电阻与滑动变阻器产生的热量之比约为________。为了使所有电阻都能在实验中使用，在不改变电路连接的情况下，定值电阻两端的电压设定值范围为____________V。

Answer 1

【答案】 0.12A 电压一定，电流与电阻成反比 5∶4

【解析】

(1)[1]由图知，电流表与电阻并联了，应将电阻与电压表并联，如图所示：

。

(2)[2]由表格知，当R=5Ω时，电流表的示数为0.5A，所以电阻两端的电压

在整个过程中，R两端的电压保持2.5V不变；当换上20Ω电阻时，此时电路中的电流为

第4 次实验电流值如图乙所示，电流大小为0.125A。

[3]由表格中数据知，导体两端的电压不变，导体的电阻增大，则导体中的电流减小，并且电阻增大为原来的几倍，电流就变为原来的几分之一，由此可得：电压一定时，电流与电阻成反比。

(3)[4]定值电阻与滑动变阻器串联，故通过定值电阻的电流与滑动变阻器中电流相等；通电时间相等，即；定值电阻两端电压U1=2.5V，电源由三节新干电池组成，所以电源电压为4.5V，滑动变阻器两端电压

定值电阻与滑动变阻器产生的热量都等于所消耗的电能即

由焦耳定律得定值电阻与滑动变阻器产生的热量之比

[5]电流表的量程为0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，电压表的量程为3V，所有电阻都能在实验中使用，所以定值电阻两端的电压最大为3V；当把25 Ω的定值电阻接入电路时，电路中的最小电流为

定值电阻两端的电压最小设定值为

所以定值电阻两端的电压设定值范围为V。