Question

【題目】探究“電流與電阻的關系”．器材有：滑動變阻器、開關、電源（電壓恒為6 V）各一個，電流表、電壓表各一塊，三個定值電阻（10 Ω、15 Ω、20 Ω），導線若干．

（1）如圖1是小明連接的實物電路，圖中有一根導線連接錯誤，請你在連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線．

（_____）

（2）電路連接正確后，閉合開關前，滑片應置于__________（填“A”或“B”）端．

（3）閉合開關后，移動滑片，使與電阻（20 Ω）并聯的電壓表示數為4 V，讀出電流表示數，再分別改接15 Ω、10 Ω的電阻，重復上述實驗，收集的實驗數據如表1所示．老師告訴小明有一組數據誤差較大，便找來一個5 Ω的電阻讓他再測一組數據．當他把5 Ω的電阻接入電路時，要使電壓表示數仍為4 V，實驗不能繼續進行，其原因是 __________ ．改變連接后，當電壓表示數仍為4 V時，電流表示數為________ A（如圖2所示）．綜合分析數據可得：電壓一定時，__________ ．

表1

電壓U/V	4
電阻R/Ω	20	15	10
電流I/A	0.20	0.28	0.40

（拓展）小明又利用上述實驗器材探究“電流與電壓的關系”，將滑片從一端移到另一端的過程中，把收集的實驗數據填入了表2中．

表2

電阻R/Ω	10
電壓U/V	2	3	4	5	6
電流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（1）分析表2中數據可得：電阻一定時，_______．

（2）分析可知，小明使用的變阻器的最大阻值為__________Ω.

Answer 1

【答案】 A 電流超過了所選量程 0.8 導體中的電流和導體的電阻成反比 導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比 20

【解析】

（1）根據題意知道，電路連接時，電阻短路；

（2）在閉合電路前，滑動變阻器的滑片應為最大阻值處，所以滑片應位于A端；

（3）電路中分別接入20Ω、15Ω、10Ω的電阻，實驗能夠正常進行，說明電路是正常的，改接5Ω電阻后，電路不能正常進行，是由于超過了電流表所選的量程；先確定電流表選擇的量程和最小分度值，再讀出電流表的示數；綜合分析表1數據知道，電壓一定時，導體中的電流和導體的電阻成反比；

拓展：

綜合分析表2知道，（1）電阻一定時，導體中的電流和導體兩端的電壓成正比；（2）根據串聯電路的特點和滑動變阻器接入電路的最大值和最小值列出等式解答即可

（1）根據題意知道，被測電阻應與電流表、滑動變阻器串聯接入電路，電壓表與被測電阻并聯，由圖知道，電路連接時，電阻短路了，正確電路如下：

（2）在閉合電路前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應為最大阻值處，所以滑片應位于A端；

（3）電路中分別接入20Ω、15Ω、10Ω的電阻，實驗能夠正常進行，說明電路是正常的，當改接5Ω電阻后，電路不能正常進行，則是由于超過了電流表所選的量程；改變連接后，當電壓表示數仍為4 V時，由知道，電流表選擇0～3A量程，所以，由圖2知道，示數是0.8A；綜合分析表1中的數據知道，電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比；

【拓展】

（1）綜合分析表2中數據知道，電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；

（2）當滑片移到最小阻值處，即接入電路中的電阻為0時，則電路中電流最大是：I大=0.6A，所以，定值電阻的阻值是：R=；由表2知道，當滑片移到最大阻值處時，電路中電流最小是：I小=0.2A，此時電路中的總電阻是：，滑動變阻器的阻值是：R′=R串 -R=30Ω-10Ω=20Ω。