Question

17．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系：電源（電壓恒為4.5V）、電流表、電壓表各一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），兩個(gè)滑動(dòng)變阻器（“20Ω  2A”、“50Ω  1A”），導(dǎo)線若干．
（1）按圖正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過(guò)量程，則操作中的錯(cuò)誤是沒(méi)有將滑動(dòng)變阻器的最大阻值連入電路中．
（2）改正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變定值電阻R兩端的電壓，測(cè)得數(shù)據(jù)填入表一，分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
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）在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下電流值；再分別改接10Ω、15Ω的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到了表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的目的是保持定值電阻的電壓不變．
（4）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的滑動(dòng)變阻器規(guī)格是50Ω1A．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)正確連接電路后，出現(xiàn)電壓表指針超過(guò)量程的現(xiàn)象，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，從器材的調(diào)試上考慮；
（2）橫向比較表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制不同電阻的電壓不變；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定變阻器的最大阻值至少為多少，從而確定變阻器的規(guī)格；

解答 解：（1）因電路連接正確，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過(guò)量程，定值電阻的電壓較大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，說(shuō)明變阻器分得的電壓小，可知滑動(dòng)變阻器沒(méi)有將最大阻值連入電路 中；
（2）橫各比較表中數(shù)據(jù)知，電壓是原來(lái)的幾倍，通過(guò)的電流就是原來(lái)的幾倍，所以得出的結(jié)論是：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（3）在本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)換下較大的電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理，電表表示數(shù)將變大，因要保持定值電阻的電壓不變，所以，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片來(lái)達(dá)到這個(gè)目的；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓U滑=4.5V-1.5V=3V，變阻器的電壓是定值電阻電壓的$\frac{3V}{1.5V}$=2倍，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路 中的阻值為定值電阻的2倍，即滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為2×15Ω=30Ω＞20Ω；又因?qū)嶒?yàn)中電路 中的最大電流為0.30A，所以應(yīng)選用50Ω1A的滑動(dòng)變阻器．
故答案為：（1）沒(méi)有將滑動(dòng)變阻器的最大阻值連入電路中；
（2）正；
（3）保持定值電阻的電壓不變；
（4）50Ω1A．

點(diǎn)評(píng) 本題 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，考查實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)、控制變量的運(yùn)用、器材的選擇及根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力，是中考的熱點(diǎn)問(wèn)題，要熟練掌握．