题目内容

2．小玉同学想探究“电流与电阻的关系”，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V），滑动变阻器规格为“20Ω  1A”，可供选择的定值电阻的阻值为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、40Ω和50Ω．

（1）小玉根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中有一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线．
（2）电路连接正确后，先用10Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，此时电流表的示数如图丙所示，断开开关，不更换或移动其他元件，仅将10Ω的定值电阻直接换成15Ω的定值电阻进行实验，然后再闭合开关．此时应将滑片P向右（选填“左”或“右”）移动．
（3）小玉还想多测几组数据，但她不能选用的定值电阻的阻值为50Ω．

分析 （1）实验过程中，应注意将电压表与电阻并联，变阻器串联在电路中；
（2）研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻阻值，并且保持不同阻值的电阻两端电压相同；
（3）定值电阻的阻值越大，所需变阻器的阻值越大，可根据变阻器的最大阻值计算出可接入的最大阻值．

解答 解：（1）由图甲知，变阻器与电阻并联，且电压表串联在电路中了，应将电压表与电阻并联，可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上，如图所示：

（2）研究电流与电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变，将10Ω电阻换成15Ω电阻后，分担的电压变大，所以应向右移动滑片增大滑动变阻器的阻止，让它分担的电压变大，从而使电阻两端的电压变小而保持不变；
（3）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.4A；
电阻两端的电压为U=IR=0.4A×10Ω=4V，
实验中，应保持定值电阻两端的电压为4V不变，变阻器的最大阻值为20Ω，电路中的电流应为I小=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$=$\frac{6V-4V}{20Ω}$=0.1A；
则允许接的最大电阻值为：R=$\frac{U}{{I}_{小}}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω，50Ω大于40Ω，所以不可以使用．
故答案为：（1）见上图；（2）右；（3）50Ω．

点评 探究电流与电阻的关系的实验中，要注意保持电阻两端的电压不变，本题考查了电路的连接、电流表的读数及定值电阻的选择，（3）是该题的难点，关键要注意电阻的阻值越大，所需变阻器的阻值越大．

练习册系列答案
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17．如图甲是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图．
序号123
电压/v2.02.42.8
电流/A0.400.480.56

（1）用笔画线代替导线，补充图（乙）中实验器材的连接，要求：滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小；
（2）连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关后，若电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路中出现的故障可能是R断路；
（3）当探究电流与电压的关系时，通过调节变阻器滑片P的位置来改变电阻 两端的电压．改变滑片位置，测得三组电压和电流值（见表），发现每次电压与电流的比值是相同的（选填“相同”或“不同”），由此可得到的结论：当电阻一定时，电流与电压成正比；
（4）要探究电流与电阻的关系，仅凭图（乙）所示器材是不够的．你认为（除导线外）还应增加的器材是阻值不同的定值电阻．
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实验次数[1234
重心离支持面高度低低中高
物体刚好翻倒时木板转过的角度θ最大大较大小
稳度最大大较大小
（1）小明是通过物体刚好翻倒时木板转过的角度θ来判断物体的稳度．
（2）分析数据2、3、4（填实验次数的序号）可以得到稳度与重心高低之间的关系．
（3）分析小明的实验数据，发现物体的稳度还与底面积大小有关．
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