Question

【題目】在“探究電流與電阻的關系”實驗中，電源電壓恒為4.5V，四個定電阻R1 （5Ω），R2（10Ω），R4（20Ω）滑動變阻器標有“20Ω1A”字樣，

（1）設計并正確連接如圖甲的電路，把定值電阻R接入圖甲中的A、B兩點之間將滑動變器的滑片移到最_____（選填“左”或“右”）端，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2V

（2）用R2直接替換R1，閉合開關，電壓表示數_____（選填“大于”、“小于”或“等于”）2V，需要將滑動變阻器滑片向_____（選填“左”或“右”）移，才能使電壓回到2V。

（3）再分別用定值電阻R3、R4依次替換R2，完成了正確的實驗操作，根據所得的四次實驗數據繪制出I﹣R圖象，如圖乙，由圖象可得出的結論是_____。

（4）在使用定值電阻R1和R4進行實驗過程中，讀取電流表示數時，滑動變阻器消耗的電功率之比是_____。

（5）使用R4進行實驗時，發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，都不能使R4兩的電壓為2V．原因是_____，在不更換現有器材的情況下，需要串聯_____Ω定值電阻，才能剛好滿足實驗要求。

Answer 1

【答案】右 大于 右 電壓不變時，通過導體電流與導體的電阻成反比 4：1 滑動變阻器最大阻值太小 5

【解析】

（1）設計并正確連接如圖甲的電路，為了保護電路，把滑動變阻器移到阻值的最大處，即把定值電阻R接入圖甲中的A、B兩點之間將滑動變器的滑片移到最右端，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2V。

（2）根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由R1改接成R2的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；大于2V。探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，使電壓表的示數為2V；

(3)根據圖可知，U=IR=0.5A×4Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V為定值，故得出的結論是：在電壓不變時，通過導體的電流與電阻大小成反比。

(4)根據圖乙可知,當R1接入電路時,電路電流為0.4A;當R4接入電路時，電路電流為0.1A；

因為定值電阻兩端電壓相等，電源電壓不變，因此滑動變阻器兩端電壓也相等；

由P=UI可得,滑動變阻器消耗的電功率之比：===。

（5）使用R4進行實驗時，R4兩端的電壓為2V， 則電路中的電流為I==0.2A。根據串聯電路的分壓特點，電源電壓為4.5V。則滑動變阻器兩端的電壓為2.5V。滑動變阻器的電阻為R滑===2520。滑動變阻器的阻值太小，所以無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，都不能使R4兩的電壓為2V．所以在串聯一個2520=5。的定值電阻才能剛好滿足實驗要求。