Question

某實驗小組利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關系．實驗用到三只阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，蓄電池（電壓為6V且保持不變）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關各一個，導線若干．

（1）請將圖甲的實物電路連接完整（導線不允許交叉）；
（2）實驗中將5Ω電阻換成10Ω電阻后，應將滑動變阻器的滑片P向

A

（填“A”或“B”）端移動，移動變阻器滑片時，眼睛應注視

電壓表示數

  （選填“變阻器滑片”、“電壓表示數”、“電流表示數”）；移動滑片的目的是

保持電阻兩端的電壓不變

；
（3）正確操作三次后，記下電流表的示數，得到電流I隨電阻R變化的數據如表乙所示，由表乙可得出的結論是

電壓不變，導體中的電流與它的電阻成反比

；
（4）實驗中，他所選擇的變阻器應是

C

 （選填序號）．
A  10Ω  0.5A       B．20Ω  1A       C．50Ω 2A．

Answer 1

分析：（1）掌握實物電路的連接，特別是電流表、電壓表和滑動變阻器的接法；
注意電流表、電壓表的量程及正負接線柱的選擇；
滑動變阻器要接一上一下；
（2）要探究電流和電阻的關系，需保持電阻兩端的電壓不變；
根據串分壓的知識，判斷出換接電阻后電壓表示數的變化，然后判斷出滑動變阻器電阻的變化，從而確定滑片的移動方向；
（3）分析電阻和電流的變化，得出電流和電阻的關系：電壓不變，電流與電阻成反比；
（4）根據表格乙計算出電阻兩端的電壓結合串聯電路中電流、電壓的關系及歐姆定律計算出滑動變阻器所需的最大阻值進行判斷．

解答：解：（1）將電壓表與電阻并聯，滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：
；
（2）探究電流和電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變，將5Ω電阻換成10Ω電阻后，電壓表的示數會變大，則應增大變阻器的阻值，將滑片向A端移動，同時眼睛應注視電壓表；
移動滑片的目的是保持電阻兩端的電壓不變；
（3）由圖乙知，電壓不變，導體的電阻增大為原來的幾倍，電流便減小為原來的幾分之一，可知電壓不變，導體中的電流與它的電阻成反比；
（4）由表格中數據知，電阻兩端的電壓U=IR=0.4A×5Ω=2V，
滑動變阻器兩端的電壓應為：U_滑=6V-2V=4V；
由表格中數據知，當電阻為20Ω時，電路中的電流為0.1A，所以：
R_滑=

U滑

I

=

4V

0.1A

=40Ω，AB的最大阻值太小，所以應選擇C．
故答案為：（1）見上圖；（2）A；電壓表示數；保持電阻兩端的電壓不變；（3）電壓不變，導體中的電流與它的電阻成反比；（4）C．

點評：此題是探究電流和電阻的關系實驗，在實驗中應用到控制變量法，控制電阻兩端的電壓不變；考查了有關電壓表和滑動變阻器的接法，同時涉及到了串分壓的知識及串聯電路中電流、電壓的關系、歐姆定律的應用．