Question

【题目】小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材有：电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“10Ω1A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。

（1）请在虚线框内画出该实验所用的电路图，然后用笔画线代替导线，把图乙所示的电路补充完整（滑片P向右滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大）。

（______）

（2）小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到_____（选填“A”或“B”）端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图丙所示，该示数为_____A。

（3）接下来，小宇同学应该_____，并且将滑动变阻器阻值调到最大处，然后将5Ω的电阻替换为10Ω．闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为_____V

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A		0.2	0.1

（4）将定值电阻换成20Ω重复第（3）的操作，由表格中数据发现：在电压一定时，电流与电阻成_____（选填“正比”或“反比”）。本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路，无论怎样调节滑片P，电压表示数始终_____（选填“大于”或“小于”）所需电压。

Answer 1

【答案】 B 0.4 断开开关 2 反比 大于

【解析】

（1）根据电源电压确定电压表选用的量程与电阻并联，根据滑片P向右滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大连接变阻器；

（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大；根据电流表小量程计读数；

（3）为保护电路，连接和拆接电路时，开关要断开；研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，求出电压表示数；

（4）横向比较表中数据得出结论；

根据电阻的串联和欧姆定律确定变阻器连入电路中电阻最大时电压表示数分析．

(1)电源为两节新的干电池，电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联；滑片P向右滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故滑片以左的电阻丝连入电路中，如下图所示：

(2)小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路,为保护电路,应将滑片P滑到阻值最大处即B端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图(丙)所示，结合左图可知电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.4A；

(3)由I=可得，第1次操作中，电压表的示数：U=IR=0.4A×5Ω=2V；

因探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变；所以，接下来小宇同学应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大处，然后将5Ω的电阻替换为10Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为2V，将电流表示数记录在表格中；

(4)横向比较表中数据知，电阻增大为原来的几倍，通过的电流减小为原来的几分之一，即在电压一定时，电流与电阻成反比；

本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路,当变阻器全部电阻接入电路时,根据欧姆定律和电阻的串联可得,电路中的电流：I=，

则电压表的示数为：U表===2.25V，

故电压表示数始终大于所需电压2V.