Question

14．小科用图1所示的电路探究电流与电阻的关系．已知电源电压为6伏，滑动变阻器R₂的最大电阻为20欧，电阻R₁为l0欧．

（1）根据电路图用笔代替导线连接好图2实物图．
（2）实验过程中，将滑动变阻器滑片移到某一位置时，电压表的示数为4伏．紧接着小科想更换电阻再做两次实验，可供选择的电阻有15欧、30欧和45欧各一个，为了保证实验成功，小科不能选择的电阻是45欧．
（3）小聪同学也按图1所示的电路实验，电源电压保持不变，他不断改变电阻R_l的阻值，测得相应的电流如表一．分析表一数据可知：电流跟电阻不成反比，其原因是没有控制电压表示数不变．

次数	R1 （欧）	I1（安）
1	10	0.3
2	20	0.18
3	30	0.15

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物图，注意变阻器的连接；
（2）根据串联电路电压规律，求出变阻器分得的电压，当选用的变阻滑动变阻器R₂的最大电阻为20欧，根据分压原理，确定定值电阻的最大值；
（3）探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，即电压表示数不变，由表中数据，根据欧姆定律求出电压表示数分析．

解答 解：（1）根据电路图连接实物图，将滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：

（2）电源电压为6伏，保持电压表示数为4V，根据串联电路电压规律，变阻器分得的电压：
U_滑=6V-4V=2V，电压表示数是变阻器分得的电压$\frac{4V}{2V}$=2倍，因选用的变阻滑动变阻器R₂的最大电阻为20欧，根据分压原理，定值电阻的最大值为：
R_定=2×20Ω=40Ω，为了保证实验成功，小科不能选择的电阻是45欧；
（3）探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，即电压表示数不变，由表中数据，根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$，电压表示数U=IR，三次实验电压表示数分别为：3V、3.6V、4.5V，即没有没有控制电压表示数不变，故电流跟电阻不成反比．
故答案为：（1）如上所示；（2）45；（3）没有控制电压表示数不变．

点评 探究电流与电阻的关系，考查电路的连接、对器材的要求及控制变量法的运用．