题目内容

11．在探究“电流和电阻关系”的实验中，请回答．

（1）请按图1电路图，连好图2的实物图（两块表均选用小量程）．
（2）滑动变阻器除具有保护电路外，在本实验中还起到的主要作用是控制R两端电压相同（或一定/不变）．
（3）将5Ω电阻接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3V时，记下电流表的示数．
（4）用10Ω电阻替换5Ω电阻，重新闭合开关，接下来的操作是调节滑动变阻器，当电压表的示数为3V时，记下电流表的示数．
（5）继续换用不同阻止的电阻，重复上述操作，实验中收集到的数据如表：
 电阻/Ω 5 10 12 15 20
 电流/A 0.6 0.3 0.25 0.2 0.15
分析表中数据，得出的实验结论是在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（6）若用30Ω电阻替换20Ω电阻，收集第6次实验数据，根据表中数据及实验结论分析，收集的电流值应为0.1A（或近似这个值），但实验中没能收集到这次的电流值，根据图中及实验过程的信息分析，其原因是滑动变阻器的最大阻值过小（或电源电压过高）（写出一条即可）．

分析 （1）电压表与电阻并联，电流表与电阻串联；
（2）探究电流与电阻的关系，需使电阻两端的电压相同，电阻不同，从而可判断出滑动变阻器的作用；
（4）更换电阻后，电压表的示数将发生变化，需移动滑片使电压表的示数不变；
（5）分析表格中数据电流与电阻的变化特点，得出电流与电阻的反比例关系；
（6）根据电流与电阻的乘积为定值判断出电流表的示数；
分析当电阻为20Ω时滑动变阻器的阻值得出结论．

解答 解：（1）将电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，如图所示：

（2）电流与电压和电阻有关，探究电流与电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，所以滑动变阻器除具有保护电路外，在本实验中还起到的主要作用是控制R两端电压相同；
（4）用10Ω电阻替换5Ω电阻，电阻两端的电压将发生变化，要调节滑动变阻器，当电压表的示数为3V时，记下电流表的示数；
（5）由表格中数据可知，电流与电阻的乘积为定值，可知，在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（6）由表格中第一组数据可知，U=IR=0.6A×5Ω=3V；
则当电阻为30Ω时，I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A；
由题意知，滑动变阻器两端的电压为U滑=9V-3V=6V；
则滑动变阻器的阻值为：R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω＞50Ω，所以无法得出滑动变阻器的阻值；
若降低电源电压也测出数据．
故答案为：（1）见上图；（2）控制R两端电压相同（或一定/不变）；（4）调节滑动变阻器，当电压表的示数为3V时，记下电流表的示数；（5）在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（6）0.1；滑动变阻器的最大阻值过小（或电源电压过高）．

点评 本题是探究电流与电阻关系的实验，主要考查了实物电路的连接、滑动变阻器的使用及控制变量法的应用，这几项都是该实验的重点，应注意掌握．

练习册系列答案
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