Question

在“探究電流跟電阻關系”的實驗中，小剛設計的實驗電路圖如圖所示：
（1）小剛連完最后一根導線后就發(fā)現(xiàn)兩個表的指針發(fā)生偏轉，并且指針總在晃動，造成上述現(xiàn)象的原因分別是

開關閉合

、

某處連線接觸不良

．
（2）當開關S閉合后，電壓表的讀數是2V，電流表的讀數是0.4A．現(xiàn)將阻值為10Ω的電阻R換成阻值為20Ω的電阻接入電路來研究，則下一步應進行的操作是

調節(jié)滑動變阻器的滑片向右移，使電壓表的讀數為2V

．
（3）該實驗中，某同學測得的一組數 據如下表，分析此實驗數據可得出的結論是

在電壓一定時，電流與電阻成反比

．

實驗 次數	電壓U=2V
	電阻R/Ω	電流I/A
1	5	0.4
2	10	0.2
3	20	0.1

（4）小剛在實驗中想把電壓表的示數降到1V，但無論怎樣調節(jié)都無法達到要求，其原因是

滑動變阻器的最大阻值太小

．
（5）若本實驗中滑動變阻器的規(guī)格是“1A，40Ω”，電源電壓6V保持不變，下面還有30Ω；25Ω；20Ω；15Ω四個電阻可用供選擇，為了能使實驗順利進行，該選擇的電阻是

20

Ω，

15

Ω．

Answer 1

分析：（1）連完最后一根導線兩個表的指針都偏轉說明電路閉合，原因是開關閉合；兩表指針總是在晃動說明電路不穩(wěn)，原因是某處連線接觸不良；
（2）要探究電流與電阻關系時，應控制電阻兩端的電壓不變，改變電阻的大小，觀察電流的變化，滑動變阻器的主要作用時保持定值電阻兩端的電壓不變．
（3）根據實驗數據總結電流與電阻的關系，先看電阻怎樣變化，再看電流的變化特點，兩者對比得出；
（4）串聯(lián)電路電阻具有分壓作用，電阻R兩端電壓的高低，決定于滑動變阻器接入電路電阻的大��；
（5）探究電流約電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變，根據電源電壓，滑動變阻器阻值及定值電阻兩端的電壓，根據串聯(lián)電路特點及歐姆定律通過計算，找出符合條件的電阻．

解答：解：
（1）連完最后一根導線后就發(fā)現(xiàn)兩個表的指針發(fā)生偏轉，并且指針總在晃動，造成上述現(xiàn)象的原因分別是開關閉合，某處連線接觸不良；
（2）當開關S閉合后，電壓表的讀數是2V，電流表的讀數是0.4A．說明控制定值電阻兩端的電壓為2V不變．改變定值電阻時，通過移動滑動變阻器的滑片，保持定值電阻兩端的電壓2V不變．現(xiàn)將阻值為10Ω的電阻R換成阻值為20Ω，調節(jié)滑動變阻器的滑片向右移，使電壓表的讀數為2V；
（3）由上表數據知，電壓一定，電阻增大時，電流相應減小，并且增大與減小的程度相同，所以實驗結論為：在電壓一定時，電流與電阻成反比；
（4）串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻值成正比，當滑動變阻器滑片移到最大阻值處時，兩端電壓最大，即定值電阻兩端電壓最小，但定值電阻兩端電壓總是大于1V，說明滑動變阻器兩端電壓偏大，由于滑片已經位于最大阻值處了，說明滑動變阻器的最大阻值太小，不能滿足變租要求；
（5）由題意知，實驗過程中，定值電阻電壓保持2V不變，
∵電源電壓為6V，∴滑動變阻器兩端的電壓只能是4V，
∵串聯(lián)電路電流相等，∴定值電阻與滑動變阻器電壓之比U_R：U_滑=2V：4V=1：2，
∵I=

U

R

，
∴

R

R滑

=

UR I

U滑 I

=

UR

U滑

=

1

2

，
∵滑動變阻器R的最大電阻為40Ω，
∴定值電阻最大阻值R=20Ω，
即實驗中只能選擇20Ω與15Ω的定值電阻．

點評：本題考查了“探究電流跟電阻關系”實驗，應用了控制變量法，利用好串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻值成正比關系是確定滑動變阻器滑片移動方向和選擇定值電阻規(guī)格的基礎，有一定的難度．