Question

【題目】如圖所示為探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，電源電壓4.5V，三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），滑動(dòng)變阻器R1為“20Ω1A”，滑動(dòng)變阻器R2為“50Ω1A”。小明先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(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)，得到了如表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

電阻（Ω）	5	10	15
電流（A）	0.3	0.15	0.1

（1）將5Ω電阻換成10Ω電阻后，閉合開關(guān)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向_____（填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為_____V時(shí)，才能記錄電流表示數(shù)；

（2）實(shí)驗(yàn)中小明應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是_____（填“R1”或“R2”）。

Answer 1

【答案】右 1.5 R2

【解析】

（1）由表中數(shù)據(jù)，求出電壓表示數(shù)，根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（2）探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，求出當(dāng)接入15Ω電阻時(shí)變阻器連入電路中的電阻。

（1）研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻的電壓相同，由表中數(shù)據(jù)，電壓表示數(shù)為：U=IR=0.3A×5Ω=1.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)使電壓表的示數(shù)為1.5V；

（2）由圖可知，電阻兩端的電壓始終保持U=1.5V，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，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的2倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入15Ω電阻時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為：R滑=2×15Ω=30Ω，故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值至少30Ω的滑動(dòng)變阻器，故選用滑動(dòng)變阻器 R2。