Question

【題目】小曦同學(xué)在做“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，準(zhǔn)備以下器材：電源電壓為4.5V且保持不變，電流表(0～0.6A)、電壓表(0～3V)、滑動(dòng)變阻器(30Ω 1A)、四個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。根據(jù)圖甲所示的電路圖連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙未連接完的實(shí)物電路連接成正確完整的電路（要求：導(dǎo)線不交叉且滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變�。�。

（_____）

(2)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)__________(選填“斷開”“閉合”)。閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最 __________端(選填“左”“右”)。

(3)將電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，原因可能是_____

A．電阻R短路 B．電阻R斷路

C．滑動(dòng)變阻器短路 D．滑動(dòng)變阻器斷路

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

(4)分析表格中數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：當(dāng)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_____比。

(5)接著小曦又探究電流與電阻的關(guān)系，他只更換定值電阻，其余連接均不變。其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①在電路中接入阻值為5Ω的定值電阻，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使得電壓表示數(shù)如圖丙所示U0＝_____V，，記錄電流表示數(shù)；

②用10Ω的定值電阻替換5Ω的定值電阻再閉合開關(guān)。這時(shí)他應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的阻值_____(選填“調(diào)大”或“調(diào)小”)直到電壓表示數(shù)為U0，再記錄電流表示數(shù)；

③小曦用四個(gè)電阻分別做四次實(shí)驗(yàn)的目的是_______。

A.減小實(shí)驗(yàn)誤差 B.尋找普遍規(guī)律

④為了完成實(shí)驗(yàn)并確保電路安全，定值電阻兩端設(shè)定電壓的取值范圍是___________。

Answer 1

【答案】見解析 斷開 右 B 正 2 調(diào)大 B 1.8V-3V

【解析】

(1)[1]滑動(dòng)變阻器滑片向右移電流表示數(shù)變小，即電阻變大，故變阻器左下接線柱連入電路中，如下所示：

(2)[2][3]為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開。閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最阻值最大處的最右端。

(3)[4]A．若電阻R短路，電路為通路，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，不符合題意；

B．若電阻R斷路，電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表與電源連通測(cè)電源電壓，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，符合題意；

C．若滑動(dòng)變阻器短路，電路為通路，兩表都有示數(shù)；不符合題意；

D．若滑動(dòng)變阻器斷路，則兩表都沒(méi)有示數(shù)，不符合題意；

故選B；

(4)[5]分析表格中數(shù)據(jù):電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍，通過(guò)電阻的電流也變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍，所以可得到的結(jié)論是：當(dāng)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。

(5)探究電流與電阻的關(guān)系，要控制電阻的電壓不變：

[6]在電路中接入阻值為5Ω的定值電阻，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，圖丙中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為2V，U0=2V，記錄電流表示數(shù)；

[7]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)調(diào)大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，直到電壓表示數(shù)為U0，再記錄電流表示數(shù)；

[8] 該實(shí)驗(yàn)用四個(gè)電阻多次實(shí)驗(yàn)的目的是為尋找普遍規(guī)律；

(3)[9]因?yàn)?/span>R1的阻值最小，因此當(dāng)R1接入電路時(shí)，根據(jù)分壓規(guī)律知R1兩端的電壓最大，由于電流表的量程為0.6A，因此定值電阻兩端允許的最大電壓：

U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V；

當(dāng)R4連人電路且滑動(dòng)變阻器移動(dòng)到最大阻值處，此時(shí)定值電阻兩端的電壓最�。�

U最小=20=1.8V，

故定值電阻兩端設(shè)定電壓的取值范圍是1.8V3V。