Question

【题目】小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材如图14甲所示，电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“10Ω1A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。

(1)请用笔画线代替导线，把图14甲所示的电路补充完整（滑片P向右滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大）。

(2)小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到 （选填“A”或“B”）端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图14乙所示，该示数为 A。

(3)接下来，小宇同学应该 ，并且将滑动变阻器阻值调到最大处，然后将5Ω的电阻替换为10Ω。闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为 V，将电流表示数记录在表格中。

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A		0.2	0.1

(4)将定值电阻换成20Ω重复第(3)的操作，由表格中数据发现：在电压一定时，电流与电阻成 （选填“正比”或“反比”）。本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路，无论怎样调节滑片P，电压表示数始终 （选填“大于”或“小于”）所需电压。

Answer 1

【答案】（1）见解析；（2）B；0.4（3）断开开关；2（4）反比；大于

【解析】

试题分析：（1）电源电压为3V，电压表选用小量程与电阻并联，滑片P向右滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大，即变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：

（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大，小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到B端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数0.4A；

（3）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，电压表示数U=IR=0.4A×5Ω=2V，小宇同学应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大，然后将5Ω的电阻替换为10Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为2V，将电流表示数记录在表格中；

（4）将定值电阻换成20Ω重复第（3）的操作，由表格中数据发现：电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故在电压一定时，电流与电阻成反比，本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路，当变阻器全部电阻接入电路时，根据分压原理，电压表示数为U表 =R定/R定+R滑大=30Ω/30Ω+10Ω×3V=2.25V，电压表示数始终大于所需电压。