Question

【題目】某同學在“探究電流與電阻的關系”的實驗中，準備了三節新干電池，實驗用到的電阻阻值分別為5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω，滑動變阻器規格為“20 Ω 1 A”，電流表和電壓表選用的量程如圖所示：

(1)該同學連接的電路中有一根導線連接錯誤，請在這根導線上打“×”，并用筆畫線代替導線，將其改正；

（__________）

(2)改正錯誤后，該同學完成的實驗記錄如下表，其中第4 次實驗電流值如圖乙所示，電流大小為________；利用這些數據，可以得到的初步結論是____________；

實驗次數	1	2	3	4	5
電阻R/Ω	5	10	15	20	25
電流I/A	0.50	0.25	0.17		0.10

(3)在第1 次實驗中，通電一段時間，定值電阻與滑動變阻器產生的熱量之比約為________。為了使所有電阻都能在實驗中使用，在不改變電路連接的情況下，定值電阻兩端的電壓設定值范圍為____________V。

Answer 1

【答案】 0.12A 電壓一定，電流與電阻成反比 5∶4

【解析】

(1)[1]由圖知，電流表與電阻并聯了，應將電阻與電壓表并聯，如圖所示：

。

(2)[2]由表格知，當R=5Ω時，電流表的示數為0.5A，所以電阻兩端的電壓

在整個過程中，R兩端的電壓保持2.5V不變；當換上20Ω電阻時，此時電路中的電流為

第4 次實驗電流值如圖乙所示，電流大小為0.125A。

[3]由表格中數據知，導體兩端的電壓不變，導體的電阻增大，則導體中的電流減小，并且電阻增大為原來的幾倍，電流就變為原來的幾分之一，由此可得：電壓一定時，電流與電阻成反比。

(3)[4]定值電阻與滑動變阻器串聯，故通過定值電阻的電流與滑動變阻器中電流相等；通電時間相等，即；定值電阻兩端電壓U1=2.5V，電源由三節新干電池組成，所以電源電壓為4.5V，滑動變阻器兩端電壓

定值電阻與滑動變阻器產生的熱量都等于所消耗的電能即

由焦耳定律得定值電阻與滑動變阻器產生的熱量之比

[5]電流表的量程為0.6A，所以電路中的最大電流為0.6A，電壓表的量程為3V，所有電阻都能在實驗中使用，所以定值電阻兩端的電壓最大為3V；當把25 Ω的定值電阻接入電路時，電路中的最小電流為

定值電阻兩端的電壓最小設定值為

所以定值電阻兩端的電壓設定值范圍為V。