Question

【題目】小茜同學(xué)利用如圖甲所示的電路做“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材:電源(電壓恒為3V)、電流表(0~0.6A)電壓表一個(gè)開關(guān)、四個(gè)定值電阻(分別為4Ω、10Ω、15Ω、20Ω)，滑動(dòng)變阻器(20Ω 1.5A)，導(dǎo)線若干；

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的電路連接完整，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大(請用筆在答題卡上連線)

（__________）

（2）小茜同學(xué)探究電流與電壓的關(guān)系，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P進(jìn)行多次測量，測出通過定值電阻R1的不同電流和對應(yīng)的電壓如下表所示。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.1	0.15	0.2	0.25

分析表中數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是:當(dāng)_______一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成____比；

（3）小茜同學(xué)還想探究“當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)步驟如下

①將4Ω的電阻接入電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為1V，讀出電流表示數(shù)；

②保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，接著將4Ω的電阻換成10Ω的電阻，閉合開關(guān)后，電壓表示數(shù)將__________(選填“變大”、“變小”或“不變”)，為了使電壓表的示數(shù)仍為1V，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向_______(選填“A"或“B")端移動(dòng)。

③之后她再將15Ω的電阻替換10Ω的電阻接入電路中，此時(shí)無論怎樣移動(dòng)滑片，都無法將電壓表示數(shù)調(diào)到1V，為了用以上4個(gè)定值電阻完成實(shí)驗(yàn)且確保電路安金，應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓在_____V范圍內(nèi)。

④如果不調(diào)整電壓表的示數(shù)，使其仍保持1V，同組的小華回學(xué)為完成四次探究，還設(shè)計(jì)了如下四個(gè)調(diào)整方案，你認(rèn)為不可行的是__________；

A.將本次實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器更換為最大阻值不小于40Ω的滑動(dòng)變阻器

B.將15Ω和20Ω的定值電阻更換為阻值范圍是1.67Ω-10Ω的定值電阻；

C.可將電源電壓調(diào)低至1-2.5V范圍；

D.不更換實(shí)驗(yàn)器材，可在用15Ω的電阻做探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，將20Ω的電阻串聯(lián)在電路中分壓

Answer 1

【答案】 電阻 正 變大 A 1.3～3 C

【解析】

(1)[1]根據(jù)要求知道，滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變大，即電阻變小，故滑片以右的電阻絲連入電路中，由圖丙，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：

(2)[2][3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論是：當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

(3)②[4]將4Ω的電阻換成10Ω的電阻，由串聯(lián)分壓知道,定值電阻兩端的電壓增大，即電壓表的示數(shù)增大,

[5]由于滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，若要使電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)減小電路中的電流，即需要增大滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，所以，滑片應(yīng)向A移動(dòng)，直到電壓的示數(shù)達(dá)到1V為止；

③[6]電流表量程為0-0.6A，變阻器允許通過的最大電流為0.6A，當(dāng)電路的最大電流為0.6A時(shí)，電路的電阻最小，由歐姆定律，電壓表最大示數(shù)是：

U大 =I大 R1 =0.6A×5Ω=3V；

由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理有：

，

即，解得：UV ≈1.3V，為了用以上4個(gè)定值電阻完成實(shí)驗(yàn)且確保電路安全，應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓在1.3～3V范圍內(nèi)；

④[7]根據(jù)題意知道，不調(diào)整電壓表的示數(shù)，使其仍保持1V，

A．根據(jù)題意知道，若將本次實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器更換為最大阻值不小于40Ω的滑動(dòng)變阻器，則可以使15Ω的電阻替換10Ω的電阻接入電路中時(shí)，達(dá)到要求完成四次探究，故不符合題意；

B．若將15Ω和20Ω的定值電阻更換為阻值范圍是1.67Ω-10Ω的定值電阻，根據(jù)串聯(lián)分壓知道，可以降低定值電阻兩端的電壓，達(dá)到要求完成四次探究，故不符合題意；

C．若將電源電壓調(diào)低至1-2.5V范圍，則不能使其仍保持1V，即達(dá)不到要求完成四次探究，故符合題意；

D．不更換實(shí)驗(yàn)器材，可在用15Ω的電阻做探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，將20Ω的電阻串聯(lián)在電路中分壓，使電壓表示數(shù)調(diào)到1V，故不符合題意。