Question

【题目】（9分）（2014秋漳州期末）甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”），导线若干．

（1）甲小组探究“电流与电压的关系”

①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．

②他们将5Ω的电阻接入电路，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最 （选填“左”或“右”）端；电路中滑动变阻器起到 的作用．

③他们进行实验得到的数据如表，由此可得到的实验结论是： ．

电压U/V	1.0	1.5	3.0
电流I/A	0.2	0.3	0.6

④你认为本次实验中多次测量的目的是 ．

（2）乙小组探究“电流与电阻的关系”

①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值．再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻后，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应 （选填“增大”、“减小”或“不变”），使电压表示数保持1.5V保持不变．

②若要使所给的4各定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应选择滑动变阻器的规格是 ，理由是： ．

Answer 1

【答案】（1）见上图；左；保护电路；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；为了使实验结论更具有普遍性和可靠性，便于寻找实验普遍规律；（2）50Ω 1A；当定值电阻为20Ω时，UR=1.5V，U变=4.5V﹣1.5V=3V，=，所以，R变=40Ω，滑动变阻器最大阻值至少为40Ω，所以选50Ω 1A的滑动变阻器．

【解析】

试题分析：（1）①根据电路图连接实物图，可采用“电流流向法”，从电源的正极出发，按照电流的流向，先串主电路，再将电压表并在待测电阻的两端；连接滑动变阻器时，要“一上一下”的原则；

②闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压，进行多次测量的作用；

③在探究“电流与电压和电阻的关系”时，要采用控制变量法进行实验，即电压不变时探究电流与电阻的关系，电阻不变时探究电流与电压的关系；

④本次实验中多次测量的目的是为了使实验结论更具有普遍性和可靠性，便于寻找实验普遍规律；

（2）用10Ω的电阻替代5Ω的电阻后，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应增大，使电压表示数保持1.5V保持不变．

解：（1）①电源电压为4.5V，因此电压表量程选取0～6V．电流表的量程不确定，因此选择较大量程．采用“电流流向法”，电流从电源正极出发，依次将开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联起来，再将电压表并联在定值电阻两端；故连接实物图如下：

②闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最左端即阻值的最大处；电路中滑动变阻器起到保护电路的作用；

③据表中的数据可得，电阻R===5Ω，所以可得结论电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；

④本次实验中多次测量的目的是 为了使实验结论更具有普遍性和可靠性，便于寻找实验普遍规律；

（2）将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值．再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻后，滑动变阻器连入电路的电阻阻值应增大，使电压表示数保持1.5V保持不变．

当定值电阻为20Ω时，UR=1.5V，U变=4.5V﹣1.5V=3V，=，所以，R变=40Ω，滑动变阻器最大阻值至少为40Ω，所以选50Ω 1A的滑动变阻器．

故答案为：（1）见上图；左；保护电路；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；为了使实验结论更具有普遍性和可靠性，便于寻找实验普遍规律；（2）50Ω 1A；当定值电阻为20Ω时，UR=1.5V，U变=4.5V﹣1.5V=3V，=，所以，R变=40Ω，滑动变阻器最大阻值至少为40Ω，所以选50Ω 1A的滑动变阻器．