Question

【題目】在研究“導體電流與電阻關系”的實驗中，同學們利用了阻值分別為 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻和變阻器(0--20Ω)進行了探究，電源電壓4．5V 并保持不變。

(1）用筆畫線代替導線，將圖甲中電路連接完整,要求滑片P向右移電壓表示數變小_____。

(2）小明閉合開關時,發現無論怎樣移動滑片，小燈泡不亮，電流表和電壓表指針幾乎不動，則此故障可能為_____(選填“小燈泡短路”、“小燈泡斷路”或“滑動變阻器斷路”)。

(3）小明排除故障后按照正確的操作進行實驗，當他接入10Ω的電阻閉合開關時，發現電壓表、電流表的示數分別為1.5V和0.15A，用 5Ω 電阻代替 10Ω電阻接入電路，應將滑片向_______端 (選 填 “左 ”或 “右 ”）移 動，才能使電壓表示數保持1.5V，此時滑動變阻器的功率為_______W。

(4）他用20Ω的定值電阻代替原來的電阻實驗，發現無論怎樣移動滑片都不能滿足電壓表示數為1.5V，為了用以上四個定值電阻完成實驗，且不改變電表接線，應控制定值電阻兩端的電壓在 _________ 范圍內。

(5）分析實驗數據，可得出電流與電阻的關系是___________________________。

Answer 1

【答案】 滑動變阻器斷路 左 0.9 2.25—3V 電壓一定時，通過導體的電流與電阻成反比

【解析】解答：(1)研究“導體電流與電阻關系”的實驗中，電壓表應測量定值電阻兩端的電壓，滑片P向右移電壓表示數變小,即向右移動時接入電路的電阻變大，由此判斷滑動變阻器接左下接線柱，由此完整電路的連接，如圖所示：

(2）小明閉合開關時,發現無論怎樣移動滑片，小燈泡不亮，電流表幾乎不動說明斷路，，和電壓表指針幾乎不動，由此判斷故障可能為滑動變阻器斷路。(3）小明排除故障后按照正確的操作進行實驗，當他接入10Ω的電阻閉合開關時，發現電壓表、電流表的示數分別為1.5V和0.15A，用 5Ω 電阻代替 10Ω電阻接入電路，根據串聯電路分壓原理可知，應將滑片向左端移動減小接入電路的電阻，才能使電壓表示數保持1.5V，此時電路的電流即通過電阻R的電流為I＝ ,滑動變阻器的電壓為3V此時滑動變阻器的功率為P＝U滑I＝3V×0.3A＝0.9W。(4）他用20Ω的定值電阻代替原來的電阻實驗，發現無論怎樣移動滑片都不能滿足電壓表示數為1.5V，為了用以上四個定值電阻完成實驗，且不改變電表接線，用20Ω的定值電阻與滑變串聯,定值電阻最小分壓2.25V,由電壓表量稱可知最大3V,所以應控制定值電阻兩端的電壓在2.25—3V 范圍內；(5)由計算可知，三次實驗電阻分別為15Ω、10Ω、5Ω，三次通過的電流分別是0.1A、0.15A、0.3A.每次的電流與電阻和乘積相等，由此可得：電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻成反比；