用图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系 .电源电压15V保持不变.规格为“50Ω 2A .“100Ω 2A 的滑动变阻器各一个.阻值为10Ω.20Ω.30Ω.40Ω的电阻各一个．(1)根据图甲将图乙所示的实物图连接完整．(2)在实验过程中.当滑动变阻器的滑片移到某点时.两电表的示数如图丙所示.则电压表的示数为10V.电流� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．用图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，规格为“50Ω 2A”、“100Ω 2A”的滑动变阻器各一个，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个．

（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整．
（2）在实验过程中，当滑动变阻器的滑片移到某点时，两电表的示数如图丙所示，则电压表的示数为10V，电流表的示数为0.5A
（3）小明将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数，此过程小明实际探究的问题是电流与电压的关系．
（4）小明在探究“电流与电阻的关系”时，记录的实验数据如表一．他在分析数据时发现，不能得出教科书上“通电导体的电流跟电阻的大小成反比”的结论，出现这一问题的原因是：未控制电阻R的电压不变．
表一

实验次数	电阻R/Ω	电流I/A
1	10	0.30
2	20	0.50
3	30	0.20

表二

实验次数	电阻R/Ω	电流I/A
1	10	0.60
2	20	0.30
3	30	0.20
4	40	0.15

（5）表二为小慧记录的“探究电流与电阻的关系”的实验数据，据此可推测，她选用的是本题中规格为“100Ω 2A”的滑动变阻器．

分析（1）根据电路图连接实物图，各元件要一一对应；
（2）根据图中电表量程读数；
（3）实验中控制电阻不变，改变电阻的电压和电流，根据控制变量法分析；
（4）探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变，据此分析；
（5）根据串联电路电压的规律和分压原理，求出当最大定值电阻接入电路时变阻器连入电路的阻值确定变阻器的规格．

解答解：（1）根据电路图连接实物图，电流从电表正接线柱流入，各元件要一一对应，如下所示：

（2）在实验过程中，当滑动变阻器的滑片移到某点时，两电表的示数如图丙所示，图中电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压表的示数为10V，电流表分度值为0.02A，示数为0.5A；
（3）小明将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数，此过程小明实际探究的问题是电流与电压的关系；
（4）小明在探究“电流与电阻的关系”时，应控制电阻的电压保持不变，由表一，根据欧姆定律的变形公式：
U=IR可知，三次实验的电压表示数分别是：3V、10、V、15V，没有控制定值电阻大小不变，故他在分析数据时发现，不能得出教科书上“通电导体的电流跟电阻的大小成反比”的结论；
（5）根据表二数据，根据欧姆定律的变形公式：
U=IR可知，控制电压表示数为6V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U_滑=15V-6V=9V，变阻器分得的电压是电阻电压的$\frac{9V}{6V}$=1.5倍，根据分压原理，当接入40Ω的电阻时，变阻器连入电路的电阻大小为：
R_滑=1.5×40Ω=60Ω，选用“100Ω 2A”的滑动变阻器．
故答案为：（1）如上所示；（2）10；0.5；（3）电压；（4）电压；（5）100Ω 2A．