Question

現有下列器材：蓄電池（6V），電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、定值電阻（若干）、開關、滑動變阻器和導線，要利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關系”：
（1）實驗中多次換用不同阻值的定值電阻，并調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數保持不變，讀出對應于不同阻值的電流表示數，并記于表格中，請你利用表格中的數據，在圖1坐標紙上畫出導體中的電流隨電阻變化的圖象．

次數	1	2	3	4	5	6
電阻R/Ω	30	25	20	15	10	5
電流I/A	0.1	0.12	0.15	0.2	0.3	0.6

（2）在做完第五次實驗后，接下來的操作是：斷開開關，將10Ω的定值電阻更換為5Ω的定值電阻，閉合開關后，電壓表示數會

 

（選填“變大”、“變小”或“不變”），需將滑動變阻器的滑片向

 

（選填“左”或“右”）移，便電壓表示數為

 

V時，讀出電流表的示數．
（3）為完成整個實驗，應該選取哪種規格的滑動變阻器

 

．
A．50Ω  1.0A      B．50Ω  0.5A      C．20Ω  1.0A     D．20Ω  0.5A．

Answer 1

分析：（1）根據表中實驗數據，在坐標系中描出對應的點，然后用平滑的曲線把各點連接起來，作出I-R圖象．
（2）根據串聯電路分壓的特點確定電壓表示數的變化；
探究電流與電阻關系實驗，應保持電阻兩端電壓不變，更換大電阻后，應移動滑片增加滑動變阻器接入電路的阻值，以保證電阻兩端電壓不變．
（3）求出電路電流最小時滑動變阻器接入電路的阻值，據此選擇滑動變阻器規格．

解答：解：（1）應用描點法作圖，根據表中實驗數據，先在坐標系內描出對應點，然后作出圖象，如圖所示：

（3）因為串聯電路起分壓作用，將10Ω的定值電阻更換為5Ω的定值電阻，定值電阻的阻值變小，因此定值電阻兩端電壓變小，即電壓表示數變小；
由表中第一組實驗數據可知，定值電阻兩端電壓為U=0.6A×5Ω=3V，將10Ω的定值電阻更換為5Ω的定值電阻，為保證電阻兩端電壓保持不變，應將滑動變阻器的滑片滑到左端移動，減小滑動變阻器接入電路的電阻值，減小滑動變阻器的分壓，使電壓表示數為3V時，讀出電流表的示數．
（4）滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=6V-3V=3V，測最后一組實驗數據時，滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=

U滑

I

=

3V

0.1A

=30Ω，并且實驗過程電路最大電流為0.6A，因此滑動變阻器應選A．
故答案為：（2）變小；左；3；（3）A．

點評：本題考查了連接實物電路圖、作I-R圖象、滑動變阻器調節、選擇實驗器材等；應用圖象法處理實驗數據是常用的方法，要掌握描點法作圖的方法．