Question

10．如圖所示是探究的電流與電壓、電阻的關系實驗電路，其中R是定值電阻．

實驗序號	1	2	3	4
電壓/V	1.0	1.5	2.0	2.5
電流/A	0.2	0.3	0.4	0.5

（1）請在圖中用筆畫線，將電壓表正確接入電路．
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調(diào)到右（或B）端．
（3）閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，得到表中的數(shù)據(jù)．分析表中數(shù)據(jù)：可以得出初步結論是電阻不變時，通過超導體的電流與導體的電壓成正比；進一步分析，定值電阻的阻值為5Ω．
（4）在探究電流與電阻關系時，先將5Ω的電阻接入電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2V，此時電流表的示數(shù)為0.4A；斷開開關，保持滑片的位置不變，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，閉合開關后，電壓表的示數(shù)將大于2V（選填“大于”、“小于”或“等于”），此時應向右（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為2V，此時電流表的示數(shù)為0.2A．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與電阻并聯(lián)，根據(jù)電源確定電壓表的量程；
（2）為保護電路，閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（3）分析表格中數(shù)據(jù)，得出電流與電壓的正比例關系，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出電阻的阻值；
（4）研究電流與電阻關系時，保持電壓不變，根據(jù)公式I=$\frac{U}{R}$計算出電路中的電流，根據(jù)串分壓的知識，電阻越大，分得的電壓越多，要保持電阻不變，應增大變阻器的阻值，從而可判斷滑片的移動方向；
根據(jù)歐姆定律計算出此時電流表的示數(shù)．

解答 解：（1）將電壓表與電阻并聯(lián)，應為電源由兩節(jié)干電池組成，所以電壓表應選擇0～3V的量程，如圖所示：

（2）由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的A接線柱，為保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調(diào)到B端或右端，使其阻值最大；
（3）由表格中數(shù)據(jù)知，電壓與電流的比值為一定值，可知電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比；
且電阻的阻值R=$\frac{U}{I}=\frac{1V}{0.2A}$=5Ω；
（4）電阻為5Ω時，電流表的示數(shù)為：I′=$\frac{U′}{R}=\frac{2V}{5Ω}$=0.4A；
用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，根據(jù)串分壓的知識，閉合開關后，電壓表的示數(shù)將變大，即大于2V；
要使電壓表的示數(shù)不變，應增大活動變阻器的阻值，將滑片向B或右端滑動，使電壓表的示數(shù)為2V，此時電流表的示數(shù)為：
I′′=$\frac{U′}{R″}=\frac{2V}{10Ω}$=0.2A；
故答案為：（1）見上圖；（2）右（或B）；（3）電阻不變時，導體的電流與導體兩端電壓成正比；5；（4）0.4；大于； 右；2；0.2．

點評 題是探究電流與電壓、電阻關系的實驗，考查了控制變量法的應用，電流與電阻的關系及歐姆定律在串聯(lián)電路中的應用，能夠根據(jù)串分壓的知識判斷滑片的移動方向是解決問題的關鍵．