Question

【題目】用如圖1電路探究電流跟電壓和電阻的關系，實驗器材如下：電源（4.5V），滑動變阻器（“10 Ω 2A”、“50 Ω 1.5A”）．電流表（0~0.6A），電壓表（0~3V），定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω）。

（1）探究電流與電壓的關系實驗中，選取“10 Ω 2A"的滑動變阻器與10 Ω的定值電阻接入電路，調節滑動變阻器滑片P，多次實驗后用圖象法處理數據如圖2：

①分析圖象得出結論：______________________。

②如圖2的I-U圖象在前半區（即陰影區）沒有實驗數據，為了擴大數據的范圍，請提供一個可行的方案： ___________。

（2）在探究電流與電阻的關系實驗中，選取“50 Ω 1.5A”滑動變阻器與5 Ω的定值電阻完成了第1次實驗，記錄數據于表格中：

實驗序號	電阻R/Ω	電流I/A
1	5	0.5
2	10
3	20

①進行第2次實驗，將定值電阻由5Ω 改為10Ω，閉合開關，調節滑片P直至電壓表示數為_________V，并記錄數據。

②進行第3次實驗，將定值電阻由10Ω 改為20Ω，閉合開關，發現異常現象：______________。請針對此現象提出正確的操作建議：_______________________。

Answer 1

【答案】詳見解析 改用最大阻值更大的滑動變阻器 2.5 電壓表示數超過量程 詳見解析

【解析】

(1)①[1]由圖2可知，電阻一定，電流跟電壓成正比；

②[2]圖2的I-U圖象在前半區（即陰影區）沒有實驗數據，電流和電壓沒有較小的數據，可能變阻器的最大阻值較小，可以改用最大阻值更大的滑動變阻器；

(2)①[3]探究電流與電阻的關系，保持電壓不變，電阻兩端電壓

U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V；

②[4]將電阻改為10Ω時，通過電路的電流

I2==0.25A，

變阻器連入電路的電阻

R滑==8Ω，

將定值電阻由10Ω 改為20Ω，變阻器的滑片沒有改變時，通過電路的電流

I3=A，

電阻兩端的電壓

U3= I3R3=A×20Ω≈3.2V＞3V，

超過電壓表的量程；

[5]為了不超過電壓表的量程，閉合開關前，將滑動變阻器滑片移到最大阻值處（最右端）。