在探究电流与电压.电阻的关系中:[提出问题]通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?[猜想]导体两端的电压一定时.通过导体的电流与导体的电阻成反比．[实验器材]电源.电流表.电压表各一只.开关一个.三个定值电阻.三只滑动变阻器(10Ω1.5A.20Ω1.5A.50Ω1A).电线若干．[实验过程](1)在图乙虚线框内画出图甲� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．在探究电流与电压、电阻的关系中：
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω1.5A、20Ω1.5A、50Ω1A），电线若干．

【实验过程】
（1）在图乙虚线框内画出图甲所示实物图的电路图．
（2）小红按图甲正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最右（选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程．你认为造成这一现象的原因是电阻处断路．
（3）小红在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当她接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向右（选填“左”或“右”）端移动，直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
（4）接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验，得到了下表中的实验数据，分析数据得出：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

电阻R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.30	0.15	0.10

（5）小红实验时所选择的滑动变阻器规格是50Ω 1A．

分析（1）分析实物电路图，明确各电路元件的连接方式，然后根据实物电路图作出电路图．
（2）连接电路时，开关处于断开状态和滑动变阻器处于最大阻值处都能保护电路；电流表的指针几乎不动，说明电路是开路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表通过电流表和定值电阻与电源两极相连，因此定值电阻处出现开路．
（3）定值电阻变大时，两端电压相应变大，为保持电压一定，必须调节滑动变阻器滑片，使其接入电路电阻相应变化．．
（5）根据表中数据，利用U=IR可知定值电阻两端电压，然后根据滑动变阻器两端电压和电路中最小的电流求出滑动变阻器接入电路的阻值，即可选择出符合要求的滑动变阻器．

解答解：（1）分析实物电路图，根据实物电路图作出实验电路图，如图所示．

（2）连接电路时，为防止电流过大烧坏电路元件、保护电路开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值处，即最右端；电流表无示数，说明电路中可能出现了断路；又因为电压表指针有明显偏转，说明电压表所并联部分即定值电阻断路．
（3）将5Ω电阻换成10Ω电阻、阻值变大分得电压变大，为控制定值电阻两端电压为1.5V，应向右滑动变阻器的滑片，增大滑动变阻器分得电压．
（5）由I=$\frac{U}{R}$，根据表中数据可知，定值电阻两端电压：U_R=IR=0.1A×15Ω=1.5V；
串联电路两端电压等于各部分电压之和，
所以滑动变阻器两端电压：U_滑=4.5V-1.5V=3V，
则滑动变阻器接入电路的最大阻值：R=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{最小}}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω．
故选50Ω、1A的滑动变阻器．
故答案为：（1）见上图；（2）右；电阻处断路；（3）右；电压表示数为1.5V；（4）50Ω 1A．

点评本题考查了根据实物电路图作实验电路图、实验注意事项、滑动变阻器的调节、实验数据分析、实验器材的选择，是实验的常考问题，一定要掌握；分析清楚电路结构是正确作出电路图的前提与关键．

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4．

小明准备测一个未知电阻R_x的阻值．在所需实验器材中发现电压表坏了，滑动变阻器的阻值变化范围是0～20Ω，电源电压未知但恒定．于是他设计了如图所示的实验电路．
（1）当S₁、S₃闭合时，不能（填“能”或“不能”）将滑动变阻器的滑片调至最左端，理由是：当滑片滑到最左端时电路形成了短路．
（2）请按他设计的电路图写出测定未知电阻R_x的实验步骤：①将滑动变阻器的滑片调至最右端，闭合开关S₁、S₃，读出电流表示数I₁
②断开开关S₁，再闭合开关S₂，读出电流表示数I₂．
（3）用所测量的物理量，写出R_x的数学表达式：$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$×20Ω．

1．如图甲小华测量导体电阻的电路图，电源电压恒为4V．

（1）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移至B端．（选填“A”或“B”）
（2）闭合开关，电流表指针几乎不偏转，电压表示数接近电源电压．则电路故障的原因可能是灯泡断路．
（3）下表是某同学完成的实验记录，其中第2次实验电流值如图乙所示，电流大小为0.4A．

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	2.5	2.0	1.5	1.0	0.5
电流I/A	0.5		0.3	0.2	0.1

为了完成这5次实验，应该选取最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器．
（4）若只是利用图中器材，下述实验可以完成的是B．
A．探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系
B．探究导体中的电流与导体两端电压的关系
C．探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系
D．探究导体中的电流与导体电阻的关系．

8．回顾实验和探究：（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究通电螺线管外部磁场的方向：

过程现象	如图是小雨通过改变通电螺丝管中电流方向或线圈的缠绕方向观察到的现象，请根据图甲、乙、丙中小磁针的指向，判定并标出图丁中小磁针的N、S极．
方法结论	实验中通电螺丝管的极性可以通过小磁针的指向来确定，这里运用了转换法．我们可以用安培定则来判定通电螺丝管的极性与导线中电流方向的关系．	应用	请标出图中磁感线的方向和通电螺线管中的电流方向