Question

17．在探究电流与电阻的关系实验中，已知电源电压恒为6V：
（1）若要求滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大，请用笔代线将图的实物连接完整．
（2）在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应处于B端（选填“A”或“B”端）．
（3）在实验过程中，他分别用了5Ω、10Ω、15Ω的三个电阻，他发现将5Ω的电阻换上10Ω的电阻时，电压表的示数变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），这时若要保持电压不变，应将滑动变阻器的滑片向B端移动．
（4）实验时他得到了如表的数据：

电阻R/Ω	5	10	15
电流I/Ω	0.6	0.3	0.2

由表中数据可知，李明在实验中是保持电压3V不变，同时还可以得出结论：保持电压不变时，电流与电阻成反比．
（5）为了能够完成表中三次实验，滑动变阻器的最大阻值应不小于15Ω．

Answer 1

分析 （1）使滑动变阻器与定值电阻串联，当滑动变阻器的滑片向右移动时电阻变大，所以需将滑动变阻器的左下接线柱接入电路；
（2）连接电路时，开关应断开，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（3）将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，电路中的总电阻变大，电路中的电流减小，滑动变阻器两端的电压减小，电压表的示数变大；根据串联电路分压的特点分析滑片移动的方向；
（4）分析表中的数据可知，电阻值与对应电流值的乘积不变，据此得出结论；
（5）根据串联电路电压的规律和欧姆定律可求出滑动变阻器的最大阻值的最小值．

解答 解：（1）使滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：

（2）在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端；
（3）将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大，即电压表的示数变大；要保持电压表的示数不变，需增大滑动变阻器两端电压，因此需增大滑动变阻器接入电路的阻值，即将滑片向B端移动；
（4）分析表中的数据可知，电压表示数不变时，电阻的阻值与对应通过的电流乘积不变，即U=IR=0.6A×5Ω=3V；故可得结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；
（5）滑动变阻器两端电压为：U′=6V-3V=3V；
根据表中数据可知，电路中的最大电流为0.2A；
此时滑动变阻器的电阻为：R′=$\frac{U′}{I}$=$\frac{3V}{0.2A}$=15Ω．
故答案为：（2）B；（3）变大；B；（4）3；反比；（5）15．

点评 此题探究“电压一定时，通过导体的电流跟电阻的关系”，通过实验考查了学生对实物电路的连接，特别注意电流表、电压表和滑动变阻器的接法．同时考查了控制变量法在此实验中的应用以及串分压的知识．