Question

【题目】小曦同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备以下器材：电源电压为4.5V且保持不变，电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)、滑动变阻器(30Ω 1A)、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关、导线若干。根据图甲所示的电路图连接电路进行实验。

(1)请你用笔画线代替导线把图乙未连接完的实物电路连接成正确完整的电路（要求：导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变小）。

（_____）

(2)连接电路时，开关应__________(选填“断开”“闭合”)。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最 __________端(选填“左”“右”)。

(3)将电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_____

A．电阻R短路 B．电阻R断路

C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

(4)分析表格中数据可得到的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_____比。

(5)接着小曦又探究电流与电阻的关系，他只更换定值电阻，其余连接均不变。其实验步骤如下：

①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数如图丙所示U0＝_____V，，记录电流表示数；

②用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关。这时他应该将滑动变阻器的阻值_____(选填“调大”或“调小”)直到电压表示数为U0，再记录电流表示数；

③小曦用四个电阻分别做四次实验的目的是_______。

A.减小实验误差 B.寻找普遍规律

④为了完成实验并确保电路安全，定值电阻两端设定电压的取值范围是___________。

Answer 1

【答案】见解析 断开 右 B 正 2 调大 B 1.8V-3V

【解析】

(1)[1]滑动变阻器滑片向右移电流表示数变小，即电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：

(2)[2][3]为保护电路，连接电路时，开关应断开。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最阻值最大处的最右端。

(3)[4]A．若电阻R短路，电路为通路，电流表有示数，电压表无示数，不符合题意；

B．若电阻R断路，电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针有明显偏转，符合题意；

C．若滑动变阻器短路，电路为通路，两表都有示数；不符合题意；

D．若滑动变阻器断路，则两表都没有示数，不符合题意；

故选B；

(4)[5]分析表格中数据:电阻两端的电压变为原来的几倍，通过电阻的电流也变为原来的几倍，所以可得到的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

(5)探究电流与电阻的关系，要控制电阻的电压不变：

[6]在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，图丙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2V，U0=2V，记录电流表示数；

[7]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应调大滑动变阻器连入电路中的电阻，直到电压表示数为U0，再记录电流表示数；

[8] 该实验用四个电阻多次实验的目的是为寻找普遍规律；

(3)[9]因为R1的阻值最小，因此当R1接入电路时，根据分压规律知R1两端的电压最大，由于电流表的量程为0.6A，因此定值电阻两端允许的最大电压：

U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V；

当R4连人电路且滑动变阻器移动到最大阻值处，此时定值电阻两端的电压最小：

U最小=20=1.8V，

故定值电阻两端设定电压的取值范围是1.8V3V。