Question

【题目】小华同学利用如图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验。实验器材：电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω），滑动变阻器一个，导线若干。

【1】用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变小__________。

【2】在“探究电流与电压的关系”时，滑动变阻器除了保护电路还有________的作用，小华根据实验所测得的数据，描绘成的I﹣U图象如图丙所示，由图象可得出此实验的结论为：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与这段导体两端的电压成______比，该实验中接入电路的定值电阻的阻值为 _______Ω。

【3】在“探究电流与电阻的关系”时，小华同学每次更换定值电阻R后，通过调节滑动变阻器的阻值，使__（选填“电流表”或“电压表”）的示数保持不变，根据实验测得的数据如表所示。

【4】若在做第3次实验时，同组的小明将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，没有移动滑片P，闭合开关，立即记录了电流表的示数，这个示数是 _____

A. 0.2A B. 0.12A C. 0.1A D. 0.08A

【5】当小华改接50Ω的定值电阻进行实验时，为保证本次实验成功，请问他使用的滑动变阻器的最大阻值至少为_______Ω。

Answer 1

【答案】

【1】

【2】 改变电阻的电压和电流 正 5

【3】 电压表

【4】 B

【5】 25

【解析】

(1)根据滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变小，确定变阻器的连接与电阻串联，根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联；
(2)在“探究电流与电压的关系”时，为得出普遍性的规律，要多次测量，据此分析滑动变阻器除了保护电路还有的作用；根据描绘成I-U图象，由欧姆定律，求出该实验中接入电路的定值电阻的阻值；
(3)在“探究电流与电阻的关系”时，要控制电压表示数不变；
(4)根据欧姆定律，由表中数据求出保持不变的电压，根据电路的规律和欧姆定律求出10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，没有移动滑片P变阻器连入电路中的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表示数大小；
(5)探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入50Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。

【1】滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变小，即电阻变大，将变阻器A接线柱连入电路中，变阻器与电阻串联，因电源电压为3V，电压表选用小量程与电阻并联，如下图所示：

【2】在“探究电流与电压的关系”时，为得出普遍性的规律，要多次测量，故滑动变阻器除了保护电路外还有改变电阻的电压和电流的作用；由图象可得出此实验的结论为：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与这段导体两端的电压成比，由欧姆定律得到该实验中接入电路的定值电阻的阻值为：；

【3】在“探究电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变，即通过调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数保持不变；

【4】根据欧姆定律，由表中数据知，保持不变的电压：UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V，根据串联电路的规律和欧姆定律，此时变阻器连入电路中的电阻：，10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，没有移动滑片P，根据电阻的串联和欧姆定律，电流表示数为：，故选B；

【5】电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=U-UV=3V-2V=1V，变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=0.5×50Ω=25Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器。