在做“探究导体中电流跟电阻的关系的实验中.实验器材有:学生电源.电流表.电压表.定值电阻四只(5Ω.10Ω.20Ω.25Ω各一只).滑动变阻器M.滑动变阻器N.开关.导线若干．(1)请你用笔画线代替导线.将图中的实物电路连接完整.要求滑片P向B端移动时电路中电流变大．(2)实验过程中.使用不同定值电阻进行探究时.调节滑动变阻器� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．

在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（3V不变），电流表、电压表、定值电阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑动变阻器M（10Ω 1A），滑动变阻器N（20Ω 1A），开关、导线若干．
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大．
（2）实验过程中，使用不同定值电阻进行探究时，调节滑动变阻器的阻值的作用是控制电压表示数不变；
（3）某次实验中，连接好电路，闭合开关时，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，调节滑动变阻器的阻值，两电表示数均无明显变化，电路故障原因可能是R断路；
（4）排除故障后，更换不同定值电阻进行了实验，记录实验数据如表：

实验次数	1	2	3	4
电阻/Ω	5	10	20	25
电流/A	0.40	0.20	0.10	0.08

分析表中数据可得到的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）实验中选择的滑动变阻器应是N（选填“M”或“N”）．

分析（1）使滑动变阻器与定值电阻串联，滑片P向B端移动时电路中电流变大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故将B接线柱接入电路；
（2）要探究电流与电阻的关系，运用控制变量法；
（3）若电流表示数几乎为0，说明电路可能断路；电压表示数约为3V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；
（4）根据欧姆定律，分析表中数据得出结论；
（5）根据表格中数据，用公式U=IR计算出导体两端的电压；
根据串联电路电压的规律结合分压原理，求出当最大的定值电阻接入电路中时，滑动变阻器连入电路中最大阻值确定变阻器的规格．

解答解：（1）将滑动变阻器的B接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：

（2）探究导体中电流跟电阻的关系，要控制电压表示数不变，所以调节滑动变阻器的阻值的作用是控制电压表示数不变；
（3）由上分析，连接好电路，闭合开关时，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，调节滑动变阻器的阻值，两电表示数均无明显变化，电路故障原因可能是R断路；
（4）由表中数据，根据欧姆定律U_R=IR=0.4A×5Ω=…=2V，即电流与电阻之积为一定值，故可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
（5）由（4）知，电压表U_R=I₁R₁=5Ω×0.4A=2V；根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为
U_滑=U-U_R=3V-2V=1V，变阻器的电压为电压表示数的$\frac{1V}{2V}$倍，根据分压原理，当最大定值电阻连入电路中时，变阻器连入电路中的电阻为$\frac{1}{2}$×25Ω=12.5Ω＞10Ω，即变阻器的最大阻值至少为12.5Ω，
因此选择滑动变阻器变阻器N（20Ω 1A）．
故答案为：（1）见上图；
（2）控制电压表示数不变；
（3）R断路；
（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）N．