Question

【題目】在“探究電流與電阻的關系”實驗中，現有器材如下：電源（電壓為4.5V），四個定值電阻R1（5）、R2（10）、R3（15）、R4（20），標有“×1A”的滑動變阻器（阻值模糊不清），電壓表（可用量程：0－3V、0－15V），電流表（可用量程：0－0.6A），導線，開關。

（1）設計并根據如圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線把如圖乙所示的實物電路連接完整_______。

（2）在連接實驗電路時，小華應將開關處于________狀態，閉合開關前，應將滑動變阻器滑片滑到最____端（選填“左”或“右”）。

（3）把定值電阻R1接入如圖甲中的A、B兩點之間，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2V時，電流表的示數應為_________A。

（4）分別用定值電阻R2、R3、R4替換R1，重復（3）的實驗步驟，根據所得的四次實驗數據繪制出I－R圖象，如圖丙所示。由圖象可得出的結論是：在導體兩商電壓一定時，_________與_________成反比。

（5）當使用定值電阻R4進行實驗，剛一閉合開關時，就發現電壓表示數恰好為2V，為了用以上四個定值電阻完成實驗且確保電路安全，應控制A、B兩點之間的電壓在________范圍內，滑動變阻器的取值范圍為_____________。

Answer 1

【答案】 實物圖見解析 斷開 右 0.4A 電流 電阻 2V-3V 2.5Ω~25Ω

【解析】（1）根據電路圖甲，滑動變阻器滑片P向右移動時，電阻變大，所以應將滑動變阻器左下接線柱連接電阻R，實物圖連接如下：

（2）為保護電路，在連接實驗電路時，小華應將開關處于斷開狀態， 閉合開關前，應將滑動變阻器滑片滑到最右端。

（3）R1=5Ω，當電壓表示數為2V時，則電流；

（4）根據圖丙可知：U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V，電壓為定值，所以可得出的結論是：在導體兩端電壓一定時，電流與電阻成反比；

（5）探究電流與電阻的關系要控制電阻兩端的電壓不變。

①為保護電路，每次更換電阻后，閉合開關前，變阻器連入電路中的電阻應最大，當R4接入電路時，電壓表示數剛好為2V。

根據串聯分壓原理，U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V，

解得R滑大=25Ω。

②由于電流表的量程為0~0.6A，所以電路中最大電流為0.6A，此時電路中的電阻最小，因為實驗控制電壓表示數不變，滑動變阻器分得的電壓也不變，根據分壓原理，當電路中的電阻最小，滑動變阻器連入電路中的電阻最小，此時滑動變阻器連入電路的阻值

，

由歐姆定律，定值電阻兩端允許的最大電壓 U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V，

所以為了用以上四個定值電阻完成實驗且確保電路安全，應控制A、B兩點之間的電壓在2V~3V；滑動變阻器的取值范圍為2.5Ω~25Ω。