Question

11．在探究电流与电阻的关系实验中，实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表，电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（“10Ω 1.5A”、“20Ω 1.5A”“50Ω 1A”），导线若干．
（1）小明按图正确连接电路后，闭合开关前，应把变阻器的滑片滑到最右（左/右）端；
（2）小红在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为1.5Ⅴ，并记下相应的电流值；接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω的电阻后，闭合开关，应把变阻器的滑片滑到最右（左/右）端；直至电压表示数为V，再次记下电流表．
（3）接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验，得到了如表中的实验数据，分析数据得出，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

电阻R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.30	0.15	0.10

（4）小红实验时所选的滑动变阻器规格是50Ω 1A．

Answer 1

分析 （1）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值．
（2）探究电流与电阻关系，应控制电阻两端电压不变，根据阻值变化及串联电路特点，根据电路图判断滑片的移动方向；
（4）由串联电路特点求出滑动变阻器两端电压，由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，然后根据该阻值选择滑动变阻器的规格．

解答 解：（1）由电路图可知，滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值；
（2）用10Ω的电阻替换5Ω电阻时，电阻阻值变大，滑动变阻器阻值不变，电阻分压变大，为保持电阻两端电压不变，应减小电阻的分压，增大滑动变阻器的电压，滑动变阻器接入电路的阻值应该变大，由电路图可知，应向右移动滑动变阻器滑片，直到电压表的示数是1.5V为止；
（4）由题意知，电阻两端电压U_R=1.5V，滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_R=4.5V-1.5V=3V，
因为I=$\frac{U}{R}$，
所以当电路电流I=0.1A时，滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω＞20Ω，
因此滑动变阻器应选规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器．
故答案为：（1）右；（2）右；（4）50Ω 1A．

点评 本题考查了滑动变阻器的调节、实验数据分析、实验器材的选择，是实验的常考问题，一定要掌握．