Question

【题目】如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图．所用实验器材是：电源（6V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、电阻箱（0～999.9Ω）、滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干．

表一：

表二：

（1）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值见表一．分析表中数据可知：电阻箱接入电路的阻值为________Ω；当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________关系．

（2）探究电流与电阻的关系时，应调节________改变接入电路中的阻值，并调节________使电压表的示数保持相同，读出电流值，所测得几组数据见表二．分析表中数据可知：电阻箱两端的电压为________ V；当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________关系．

（3）就本实验所用器材，在探究电流与电阻的关系时，若保持电阻箱两端的电压为2V，为能完成实验，电阻箱可接入电路的阻值范围是________Ω至________Ω（保留一位小数）．

Answer 1

【答案】5 正比例 电阻箱 滑动变阻器 2 反比例 3.3 20

【解析】

（1）探究电流与电压的关系时，要保持电阻值不变，根据第一组数据知，由欧姆定律I＝，电阻箱接入电路的阻值为：R＝＝5Ω；分析得，电阻不变，电压增大为原来的几倍，电流就增大为原来的几倍，可得当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（2）此实验通过调节电阻箱来改变接入电路中的电阻，通过调节滑动变阻器使电阻两端的电压不变；由第二组数据知，由欧姆定律I＝，电压表示数：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
分析数据得，电压不变，导体的电阻增大为原来的几倍，电流就减小为原来的几分之一，可得当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（3）根据题意，电流表的量程为0～0.6A，所以当电流表的示数最大为0.6A时，电阻箱有最小阻值；因为电阻箱两端的电压为2V，由欧姆定律I＝，所以：R最小＝≈3.3Ω；而电流表的示数不能超过0.6A，所以滑动变阻器接入电路中最小阻值为3.3Ω；根据串联电路的分压原理，，即-----①，由①式知，左边为定值，当滑动变阻器电阻为40Ω时，便是电阻箱可接的最大电阻，由①知，所以R最大＝×R滑最大＝×40Ω＝20.0Ω电阻箱可接入电路的阻值范围是3.3Ω至20Ω