Question

8．利用圖甲所示實物電路探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”．提供的器材有：電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、四個不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干．

（1）圖甲中部分導(dǎo)線已連好，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整，要求滑片P向A端移動時，滑動變阻器的阻值變大．（連線不能交叉）
（2）實驗數(shù)據(jù)如表，第1次實驗結(jié)束，要進(jìn)行第2次實驗，正確的操作步驟是：斷開開關(guān)，將5Ω的電阻換成10Ω，閉合開關(guān)，滑片向左移動，保持電壓表示數(shù)2V不變．

次數(shù)	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	15	20
電流/A	0.40	/	0.13	0.10

（3）第2次實驗中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則電流表示數(shù)為0.2A．
（4）結(jié)合實驗數(shù)據(jù)可知，選用的滑動變阻器的最大阻值至少是40Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗原理連接實物電路圖．
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制不同定值電阻的電壓不變，當(dāng)換成較大的電阻時，根據(jù)分壓原理，判斷電壓的變化，再確定滑滑片移動的方向．
（3）由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)．
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，用公式U=IR計算出導(dǎo)體兩端的電壓；根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)定值電阻的阻值最大時，所需的滑動變阻器的阻值也最大，結(jié)合歐姆定律的知識計算得出．

解答 解：（1）滑動變阻器的滑片P向A端移動時滑動變阻器的阻值變大，滑動變阻器應(yīng)接B接線柱，把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表與定值電阻并聯(lián)，實物電路圖如圖所示：

（2）由第1次實驗數(shù)據(jù)可知，電阻兩端的電壓為U=IR=0.4A×5Ω=2V，探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制不同定值電阻的電壓不變．?dāng)嚅_開關(guān)，將5Ω的電阻換成10Ω的電阻，根據(jù)分壓原理，定值電阻的電壓將增大，因要控制電壓2V保持不變，所以應(yīng)減小定值電阻的電壓而增大變阻器的電壓，所以變阻器連入電路中的電阻應(yīng)增大，所以滑片向左移動，保持電壓表示數(shù)2V不變．
（3）由圖乙電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A．
（4）電壓表的示數(shù)保持不變，由表格中數(shù)據(jù)知，U_R=I₁R₁=5Ω×0.4A=2V；根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)定值電阻的阻值最大為20Ω時，滑動變阻器的阻值也變大，此時電路中電流為0.1A，
所以選用的滑動變阻器的最大阻值至少是R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.1A}$=40Ω．
故答案為：（1）如上圖；（2）滑片向左移動，保持電壓表示數(shù)2V不變；（3）0.2；（4）40．

點(diǎn)評 本題是探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實驗，考查了電路連接、實驗方法、電表讀數(shù)、數(shù)據(jù)分析等，考查全面，難度不大，這個實驗是�？碱}，能靈活運(yùn)用控制變量是關(guān)鍵．