Question

【题目】如图是小明同学探究“电阻一定时，电流与电压关系”的实验电路。

（1）正准备闭合开关时，同组的成员小兰拦住他，说导线接错了。请你检查一下电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上____；

（2）小兰还指出为了保护电路，在闭合开关前滑片应放置最____________端；

（3）下表是小明同学用改正后的电路测得的实验数据，这些数据中第___________组是明显错误的，分析时需要把它剔除掉；

数据序号	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.3	0.6	0.9	1.2	1.5	1.8
电流I/A	0.08	0.15	0.23	0.30	0.48	0.45

（4）实验表明：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成_____________；

接着小明探究“电流与电阻关系”，电源电压为15V且保持不变，滑动变阻器的规格是“100Ω 1A”；阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个：电压表（0～3V、0～15V），电流表（0～0.6A，0～3A损坏）

（5）滑动变阻器在实验中的主要作用是__________________________；

（6）为了保证四个电阻都能为实验所用，定值电阻两端的控制电压的范围是______________；

（7）四次实验中，当电压表调到控制电压时，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是__________。

Answer 1

【答案】 左 5 正比 控制定值电阻两端电压保持不变 2.5V～3V 4：1

【解析】

(1)[1]为了使电流表与电阻串联，电压表与电阻并联，应将电流表0.6A接线柱与电阻右接线柱相连的导线去掉，将电阻右接线柱与电压表的负接线柱相连，电路如下：

(2)[2]为了保护电路，在闭合开关前，滑片应放置在阻值最大处，即最左端。

(3)[3]由知道，表格中1、2、3、4、6的数据的电压和电流的比值变化不大，为3.7Ω～4Ω，而5中的数据电压与电流的比值是3.125Ω，故第5组实验数据错误。

(4)[4]由实验数据表明：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

(5)[5]由于探究“电流与电阻关系”实验中，需要控制电阻两端的电压不变，所以，滑动变阻器在实验中的主要作用是：控制定值电阻两端电压保持不变。

(6)[6]由题意知道，电流表量程为0-0.6A，所以，电路中最大电流为0.6A；由知道，电路中的最小电阻：

此时定值电阻为R1 =5Ω，由知道，此时定值电阻的电压：

U1 =R1 I最大 =5Ω×0.6A=3V

设电压表示数为U表 ，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为

U滑 =U-U表

由分压原理知道 ，即

由于电源电压、电压表示数不变，故左边为定值，右边也为定值，当取最大的定值电阻R4 =20Ω，变阻器连入电路中的电阻最大为R滑 =100Ω时，代入上式得：解得U表 =2.5V，所以，为了保证四个电阻都能为实验所用，定值电阻两端的控制电压的范围是2.5V～3V。

(7)[7]四次实验中，当电压表调到控制电压U表保持不变时，由串联电路电压的规律知道，变阻器分得的电压为：

U滑 =U-U表 =15V-U表

则变阻器的电压保持不变，即定值电阻的电压（电压表示数）与变阻器的电压之比为定值，由分压原理知道，，当定值电阻分别取5Ω和20Ω时，对应的变阻器的变阻器连入电路中的电阻之比是

根据知道，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比等于变阻器连入电路中电阻的反比，即

。