Question

13．小明在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時，準(zhǔn)備的器材如下：兩節(jié)干電池（電壓恒為3V），電流表、電壓表各一只，開關(guān)一個，定值電阻三個（5Ω、10Ω、15Ω），滑動變阻器兩只（20Ω 2 A、50Ω 1 A），導(dǎo)線若干．

（1）圖是他連接好的電路，請你根據(jù)實(shí)物圖在下面方框內(nèi)畫出電路圖．
（2）小明把5Ω的電阻接入電路，通過改變定值電阻R兩端的電壓，測得電流、電壓的值如表一．分析數(shù)據(jù)小明得出的結(jié)論是：電阻一定時，電流與電壓成正比．
（3）根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，你判斷小明用的是最大阻值為50Ω的滑動變阻器．
（4）小明又分別把10Ω和15Ω的電阻接入電路，測得數(shù)據(jù)分別記錄為另外兩表．其中，表二中是接入10Ω電阻時測得的數(shù)據(jù)．
（5）小明在測量表三中數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)測其它三組數(shù)據(jù)時一切正常，但無論怎樣移動滑動變阻器滑片，都不能使電壓表示數(shù)達(dá)到0.5V，你知道原因是什么嗎？滑動變阻器最大阻值偏小．
（6）分析三個表中電壓為1.5V時所測數(shù)據(jù)，小明的結(jié)論是電壓一定時，電流與電阻成反比．
表一

電壓U/V	0.5	1	1.5	2
電流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4

表二

電壓U/V	0.5	1	1.5	2
電流I/A	0.05	0.1	0.15	0.2

表三

電壓U/V	0.5	1	1.5	2
電流I/A		0.07	0.1	0.14

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行分析解答；
（4）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出電阻進(jìn)行判斷；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)進(jìn)行分析解答；
（6）分析三個表中電壓為1.5V時所測數(shù)據(jù)可知，電壓一定時，電流與電阻成反比．

解答 解：（1）電路圖如下圖：

（2）由表一中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在電阻一定時，電流與電表的比值是定值，即電流與電壓成正比，由此可得：在電阻一定時，電流與電壓成正比．
（3）由表一可知，當(dāng)I=0.1A時，U=0.5V，此時滑動變阻器兩端電壓為U_滑=3V-0.5V=2.5V，則滑動變阻器的阻值為R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω，故小明用的是最大阻值為50Ω的滑動變阻器．
（4）由表二可知，定值電阻的阻值為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.05A}$=10Ω．
（5）當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時，滑動變阻器兩端電壓為U_滑=3V-0.5V=2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)可知$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$，則$\frac{0.5V}{2.5V}$=$\frac{15Ω}{{R}_{滑}}$，解得R_滑=75Ω＞50Ω，故滑動變阻器最大阻值偏小．
（6）分析三個表中電壓為1.5V時所測數(shù)據(jù)可知，電流與電阻的乘積為定值，故可得出結(jié)論：電壓一定時，電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上圖；（2）電阻一定時，電流與電壓成正比；（3）50；（4）10；（5）滑動變阻器最大阻值偏小；（6）電壓一定時，電流與電阻成反比．

點(diǎn)評 本題主要考查了電路圖畫法，以及學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，要注意控制變量法的應(yīng)用．