Question

【题目】在“探究电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为4.5V，四个定电阻R1 （5Ω），R2（10Ω），R4（20Ω）滑动变阻器标有“20Ω1A”字样，

（1）设计并正确连接如图甲的电路，把定值电阻R接入图甲中的A、B两点之间将滑动变器的滑片移到最_____（选填“左”或“右”）端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V

（2）用R2直接替换R1，闭合开关，电压表示数_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）2V，需要将滑动变阻器滑片向_____（选填“左”或“右”）移，才能使电压回到2V。

（3）再分别用定值电阻R3、R4依次替换R2，完成了正确的实验操作，根据所得的四次实验数据绘制出I﹣R图象，如图乙，由图象可得出的结论是_____。

（4）在使用定值电阻R1和R4进行实验过程中，读取电流表示数时，滑动变阻器消耗的电功率之比是_____。

（5）使用R4进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使R4两的电压为2V．原因是_____，在不更换现有器材的情况下，需要串联_____Ω定值电阻，才能刚好满足实验要求。

Answer 1

【答案】右 大于 右 电压不变时，通过导体电流与导体的电阻成反比 4：1 滑动变阻器最大阻值太小 5

【解析】

（1）设计并正确连接如图甲的电路，为了保护电路，把滑动变阻器移到阻值的最大处，即把定值电阻R接入图甲中的A、B两点之间将滑动变器的滑片移到最右端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V。

（2）根据串联分压原理可知，将定值电阻由R1改接成R2的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；大于2V。探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V；

(3)根据图可知，U=IR=0.5A×4Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V为定值，故得出的结论是：在电压不变时，通过导体的电流与电阻大小成反比。

(4)根据图乙可知,当R1接入电路时,电路电流为0.4A;当R4接入电路时，电路电流为0.1A；

因为定值电阻两端电压相等，电源电压不变，因此滑动变阻器两端电压也相等；

由P=UI可得,滑动变阻器消耗的电功率之比：===。

（5）使用R4进行实验时，R4两端的电压为2V， 则电路中的电流为I==0.2A。根据串联电路的分压特点，电源电压为4.5V。则滑动变阻器两端的电压为2.5V。滑动变阻器的电阻为R滑===2520。滑动变阻器的阻值太小，所以无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使R4两的电压为2V．所以在串联一个2520=5。的定值电阻才能刚好满足实验要求。