Question

利用如图（a）所示的电路研究通过导体的电流与电压和电阻的关系。所选用电源电压为4.5V，滑动变阻器规格为“25Ω  2A”。
（1）研究电流和电压关系时应保持     阻值不变，改变另一阻值，测得一组电流、电压如表Ⅰ所示，根据表Ⅰ中数据可得出结论：     。
（2）研究电流和电阻关系：
①将变阻箱阻值R₁分别为调节为5Ω、10Ω和如图（b）所示某一值，其读数为    Ω。
②用5Ω电阻做完实验后，调换10Ω的电阻继续完成实验，接下来操作是    。
③完成三次操作后得到如表Ⅱ所示电流随电阻变化数据。表格中有一组数据不可能由实验真实地得到，对应的电流值是     A，实际电流值应     （选填“大于”或 “小于”）此值。
④若要正确完成实验，应更换      （变阻箱的三个阻值不变）。

Answer 1

（1）R1    电阻一定时，电流与电压成正比   （2）①15  ②向右调滑动变阻器（或调节滑动变阻器），使电压表读数为2.5V，记下此时电流表读数   ③0.1A  大于   ④电压小一些的电源或阻值大一些的滑动变阻器（写出一个即可）

试题分析：在探究导体的电流与电压、电阻关系的实验中，要使用控制变量的物理方法。研究电流与电压关系时，要控制电阻一定，根据表1中的数据可以看出，当导体两端电压增大时，导体中的电流也在增大，并且之间是正比关系。在研究电流与电阻关系时，要改变电阻R1的阻值，控制R₁两端电压不变。实验中当R₁增大时，根据串联分电压的知识可以知道，R₁两端电压也在增大，要完成实验，需要调节变阻器R₂，使R1两端电压与前面相同，即使电阻R₁两端电压降低到原来值，需要增大电阻R₂的阻值。根据题目提供的数据，电阻R1两端控制的电压为1.5V，当电路中电流达到0.1A，电阻R₁的电阻为，此时变阻器的R2的电阻为，滑动变阻器的最大电阻为25Ω，所以此实验无法完成。当滑动变阻器的阻值调到最大时，也比30Ω小，所以电路中的电流比0.1A大。要完成实验，可以增大 滑动变阻器的最大阻值，也可以换用一个电压低一些的电源，使滑动变阻器的两端电压小一些。