某校课外物理兴趣小组利用如图所示电路进行了一次物理实验探究活动．此实验中使用了如下器材:6V蓄电池组一个,学生用电流表和电压表各一个,5Ω定值电阻一个,0-10Ω滑动变阻器一个,开关一个,导线若干．(1)探究步骤:①先使滑片在滑动变阻器最右端.闭合开关.读出并记录此时电压表示数V1和电流表示数I1,②调节滑片的位置.使它移动� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．

某校课外物理兴趣小组利用如图所示电路进行了一次物理实验探究活动．此实验中使用了如下器材：6V蓄电池组一个；学生用电流表和电压表各一个；5Ω定值电阻一个；0～10Ω滑动变阻器一个；开关一个；导线若干．
（1）探究步骤：
①先使滑片在滑动变阻器最右端，闭合开关，读出并记录此时电压表示数V₁和电流表示数I₁；
②调节滑片的位置，使它移动到滑动变阻器中点（假设可精确调节），读出并记录此时电压表示数V₂；

探究步骤	①	②	③
电压表示数单位（V）	V₁	V₂	V₃
电压表示数单位（V）

③调节滑片的位置，使它移动到滑动变阻器最左端，读出并记录此时电压表示数V₃和电流表示数I₃．请你根据所学知识和以上的探究步骤，填出该小组读出的电压表的三次示数．
（2）滑片在滑动变阻器最右端时的电流表示数I₁和滑片在滑动变阻器最左端时电流表示数I₃的比值是1：3．
（3）该小组进行的实验是探究电阻一定的情况下，电流与电压关系．在实验成功的基础上，探究出的结论应该是：电阻一定时，电流与电压成反比．

分析（1）根据电阻的串联和欧姆定律求出滑片位于右端、中点和左端时电路中的电流，利用欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；当滑片位于左端时，电压表测电源的电压；
（2）根据欧姆定律求出滑片在滑动变阻器最左端时电流表示数，然后求出I₁与I₃的比值；
（3）本题中定值电阻的阻值不变，探究的是电流与电压的关系，分析电流和电压的变化关系，然后得出结论．

解答解：（1）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑片位于右端和中点时电路中的电流：
I₁=$\frac{U}{R+{R}_{滑}}$=$\frac{6V}{5Ω+10Ω}$=0.4A，I₂=$\frac{U}{R+\frac{{R}_{滑}}{2}}$=$\frac{6V}{5Ω+\frac{10Ω}{2}}$=0.6A，
则电压表的示数分别为：
U₁=I₁R=0.4A×5Ω=2V，U₂=I₂R=0.6A×5Ω=3V，
当滑片位于左端时，电压表测电源的电压，其示数U₃=6V，
则三次电压表的示数如下表所示：

探究步骤	①	②	③
电压表示数单位（V）	V₁	V₂	V₃
电压表示数单位（V）	2	3	6

（2）当滑片位于左端时，电路为R的简单电路，则电流表的示数：
I₃=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{5Ω}$=1.2A，
则I₁：I₃=0.4A：1.2A=1：3；
（3）由实验过程可知，小组进行的实验是电阻一定时，电流与电压的关系，
电阻的阻值R=5Ω，两端的电压依次为2V、3V、6V，通过的电流依次为0.4A、0.6A、1.2A，则电流的变化倍数和电压的变化倍数相等，
故可得结论：电阻一定时，电流与电压成正比．
故答案为：
（1）数据如上表所示；
（2）1：3；
（3）电阻；电流与电压；电阻一定时，电流与电压成正比．

点评本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是利用控制变量法得出实验探究的目的和结论．