Question

11．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、20Ω1A、50Ω1A）、导线若干．
[实验过程]
（1）如图所示电路为实验实物图，请将电路图画在方框内．
（2）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电阻改接为10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向右端移动（选填“左”或“右”），直至电压表示数为1.5V，再次记下电流值．
（3）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

（4）小红实验时所选择的滑动变阻器规格是50Ω　1A．

Answer 1

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）探究电流与电阻关系，应控制电阻两端电压不变，根据阻值变化及串联电路特点，根据电路图判断滑片的移动方向；
（3）分析表中实验数据得出实验结论．
（4）由串联电路特点求出滑动变阻器两端电压，由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，然后根据该阻值选择滑动变阻器的规格．

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）用10Ω的电阻替换5Ω电阻时，电阻阻值变大，滑动变阻器阻值不变，电阻分压变大，为保持电阻两端电压不变，应减小电阻的分压，增大滑动变阻器的电压，滑动变阻器接入电路的阻值应该变大，由电路图可知，应向右移动滑动变阻器滑片，直到电压表的示数是1.5V为止；
（3）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；
（4）由题意知，电阻两端电压U_R=1.5V，滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_R=4.5V-1.5V=3V，
因为I=$\frac{U}{R}$，
所以当电路电流I=0.1A时，滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω＞20Ω，
因此滑动变阻器应选规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）右；电压表示数为1.5V；（3）反比；（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．