Question

14．小科用圖1所示的電路探究電流與電阻的關系．已知電源電壓為6伏，滑動變阻器R₂的最大電阻為20歐，電阻R₁為l0歐．

（1）根據(jù)電路圖用筆代替導線連接好圖2實物圖．
（2）實驗過程中，將滑動變阻器滑片移到某一位置時，電壓表的示數(shù)為4伏．緊接著小科想更換電阻再做兩次實驗，可供選擇的電阻有15歐、30歐和45歐各一個，為了保證實驗成功，小科不能選擇的電阻是45歐．
（3）小聰同學也按圖1所示的電路實驗，電源電壓保持不變，他不斷改變電阻R_l的阻值，測得相應的電流如表一．分析表一數(shù)據(jù)可知：電流跟電阻不成反比，其原因是沒有控制電壓表示數(shù)不變．

次數(shù)	R1 （歐）	I1（安）
1	10	0.3
2	20	0.18
3	30	0.15

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實物圖，注意變阻器的連接；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，求出變阻器分得的電壓，當選用的變阻滑動變阻器R₂的最大電阻為20歐，根據(jù)分壓原理，確定定值電阻的最大值；
（3）探究電流與電阻的關系時，要控制電阻的電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律求出電壓表示數(shù)分析．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實物圖，將滑片以左電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）電源電壓為6伏，保持電壓表示數(shù)為4V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，變阻器分得的電壓：
U_滑=6V-4V=2V，電壓表示數(shù)是變阻器分得的電壓$\frac{4V}{2V}$=2倍，因選用的變阻滑動變阻器R₂的最大電阻為20歐，根據(jù)分壓原理，定值電阻的最大值為：
R_定=2×20Ω=40Ω，為了保證實驗成功，小科不能選擇的電阻是45歐；
（3）探究電流與電阻的關系時，要控制電阻的電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，電壓表示數(shù)U=IR，三次實驗電壓表示數(shù)分別為：3V、3.6V、4.5V，即沒有沒有控制電壓表示數(shù)不變，故電流跟電阻不成反比．
故答案為：（1）如上所示；（2）45；（3）沒有控制電壓表示數(shù)不變．

點評 探究電流與電阻的關系，考查電路的連接、對器材的要求及控制變量法的運用．