题目内容

7．小刘同学在探究“电流与电阻的关系”时，用到如下器材：电源电压6V、电流表、电压表各一只、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个，滑动变阻器标有
“20Ω 1A”字样、开关一只．设计实验电路图如图所示，实验数据如表：
电阻R/Ω5101520
电流I/A0.60.30.20.15
（1）根据表中数据可知电阻R两端电压U=3V．
（2）测量了5Ω的定值电阻两端的电压和电流后，换上10Ω的定值电阻后，闭合开关，为了保证定值电阻两端电压不变，此时应将滑片P向右（选填“左”或“右”）移动．
（3）小刘把30Ω的定值电阻接入电路，不论怎样调节滑动变阻器都不能满足设定的电压值，其原因是30Ω电阻太大或者说滑动变阻器的阻值小了，使得电压表示数高于3V．

分析 （1）根据公式U=IR计算出电压的大小；
（2）探究电流跟电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变，去改变电阻，但当电阻增大时，它两端的电压也随之变化，为保证结论的准确性，要通过调节滑片使电阻两端的电压减小为原来的值，根据串联电路的分压关系去调节即可．
（3）根据欧姆定律求出若换用50Ω的定值电阻进行实验时电路中的最大电流，结合电流表的量程即可判断．

解答 解：（1）由表格和公式U=IR可知，电阻两端的电压为：U=IR=5Ω×0.6A=3V；
（2）当电阻由5Ω更换为10Ω后，AB间的电压将增大，该实验要控制AB间的电压不变，所以下一步的操作是：向右滑动滑片，使滑动变阻器连入的电阻变大（分压变大），使电压表示数减小，直到电压表的示数回到原来的示数为止；
（3）换接30Ω电阻时，根据串分压的知识，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，电压表的示数无法达到3V，可能是滑动变阻器的最大阻值太小（或定值电阻两端的电压保持太低或电源电压太高）．
故答案为：（1）3；（2）定值电阻两端电压（或电压表示数）； 右；（3）30Ω电阻太大或者说滑动变阻器的阻值小了，使得电压表示数高于3V．

点评 本题考查了学生对控制变量法的理解和掌握，并能根据串联时分压关系知道，当一个电阻阻值增大时，其两端的电压也增大．

练习册系列答案
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加热时间/min01234567
水的温度/℃2022242628303234
煤油的温度/℃2024283236404448
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