Question

1．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系．
[提出問題]通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體電阻的大小有什么關(guān)系？
[猜想]①導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比；
②導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的平方成正比；
③導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
[實驗器材]電源（電壓恒為4.5伏），電流表、電壓表各一只，開關(guān)一個，三個定值電阻（5歐、10歐、15歐），待選滑動
變阻器兩只（一只“20Ω 2A”、另一只“50Ω 1A”），導(dǎo)線若干．
[實驗過程]
（1）小楊按右邊實物圖連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)
電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程．小楊操作中的錯誤是變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值．
（2）小楊改正錯誤后繼續(xù)實驗，通過改變定值電阻R兩端的電壓，測得電流、電壓的值如表一．分析數(shù)據(jù)可得出猜想①是正確的．
表一

電壓U/V	1.2	1.6	2.0	2.4	2.8
電流I/A	0.12	0.16	0.20	0.24	0.28

表二

電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.30	0.15	0.10

（3）小紅在探究猜想③時，先將5歐的電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5伏，并記下電流值；再分別改接10歐、15歐的電阻，重復(fù)上述實驗，得到了表二中的實驗數(shù)據(jù)．分析數(shù)據(jù)得出，猜想③是正確的．小紅實驗時選擇的變阻器規(guī)格是“50Ω1A”．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過量程說明滑動變阻器接入電路的電阻過��；
（2）分析表格中的數(shù)據(jù)結(jié)合控制變量法即可判斷那個猜想正確；
（3）研究電流與電阻的關(guān)系時，要保持電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出求出變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理求出變阻器連入電路中的電阻，從而確定滑動變阻器的最大阻值至少多少．

解答 解：（1）小明在閉合開關(guān)前，變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值，才導(dǎo)致了電壓表指針超過量程；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，電流變化的倍數(shù)與電壓變化的倍數(shù)相等，
故可得結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比，猜想①是正確的；
（3）電源電壓為4.5V保持不變，定制電阻兩端的控制電壓恒為1.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：
U_滑=U-U_表=4.5V-1.5V=3V，即變阻器分得的電壓為定值電阻電壓的$\frac{3V}{1.5V}$=2倍，當(dāng)15Ω的定值電阻接入電路時，變阻器連入電路中的電阻為：
R_滑=2×15Ω=30Ω，即滑動變阻器R的最大阻值至少應(yīng)為30Ω，故選用“50Ω 1A”的變阻器．
故答案為：
（1）變阻器連入電路的阻值沒有調(diào)到最大值；
（2）①；
（3）“50Ω 1A”．

點評 本題電流與電壓、電阻的關(guān)系，考查注意事項、數(shù)據(jù)分析及對器材的要求．