Question

在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中，小亮根据实验目的，连接实验器材如图所示．已知所用电源的输出电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为65Ω．
（1）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到______端（填“A”或“B”）；
（2）在实验中，当电阻箱（一种可以改变电阻阻值且能够读数的电阻元件）接入电路的阻值改变后，移动滑动变阻器的滑片P，可使电阻箱两端的电压保持6V不变．当小亮将电阻箱的阻值由30Ω调为20Ω时，为保持电阻箱两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片向______端移动（填“A”或“B”）；
（3）在实验中，不断调节电阻箱的阻值时，电流表的示数如下列表格所示，请根据表格中的数据归纳出通过导体（即电阻箱）的电流跟导体电阻的关系为______；

U/V	6	6	6	6	6	6
R/Ω	10	12	15	20	30	60
I/A	0.6	0.5	0.4	0.3	0.2	0.1

（4）当电阻箱接入电路的阻值为70Ω时，小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数始终无法达到6V．此时小亮可采取的措施是______（选填序号）．
A．更换一块新的电压表   B．调节电源的输出电压到16V
C．用最大阻值为100Ω的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器．

Answer 1

【答案】分析：（1）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置．
（2）电阻箱阻值变小，电阻分压变小，滑动变阻器分压变大，为保证电阻两端电压不变，
应减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大电阻两端的电压，根据电路图确定滑片的移动方向．
（3）分析表中实验数据，根据实验条件，看电流与电阻间有什么关系，从而得出结论．
（4）电阻两端电压达不到6V，可能是电源电压太大、或滑动变阻器阻值分压太小造成的，据此提出改进措施．
解答：解：（1）由电路图可知，闭合开关前，滑片应位于A端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（2）将电阻箱的阻值由30Ω调为20Ω时，电阻箱阻值变小，电阻箱电压变小，小于6V，
滑动变阻器两端电压变大，为使电阻箱两端电压增大到6V，应减小滑动变阻器分压，
可以减小滑动变阻器接入电路的阻值，由电路图可知，滑动变阻器应向B端移动．
（3）由表中实验数据可知，在电压不变的情况下，电流与电阻的乘积不变，
电流与电阻成反比，由此可见，在电压不变时，电流与电阻成反比．
（4）滑动变阻器的最大阻值为65Ω，当电阻箱接入电路的阻值为70Ω时，
电阻箱阻值大于滑动变阻器最大阻值，电阻箱两端电压大于滑动变阻器两端电压，
电源电压是12V，因此电阻箱两端电压大与6V，为使电阻箱两端电压等于16V，
可以减小电源电压，或换用最大阻值大于70Ω的滑动变阻器，
因此C、用最大阻值为100Ω的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器，措施正确；
A、更换一块新的电压表，电阻箱两端电压不变，故A错误；
B、调节电源的输出电压到16V，电阻箱两端的电压会更大，因此B错误；
故选C．
故答案为：（1）A；（2）B；（3）电压不变时，电流与电阻成反比；（4）C．
点评：本题考查了滑动变阻器的调节、实验数据分析、根据实验现象改进实验等问题；掌握滑动变阻器的使用方法、应用串联电路特点是解（2）的关键；分析实验数据时，要注意控制变量法的应用，控制电阻箱两端电压不变．