Question

18．小莉同學(xué)在做探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”的實驗．實驗中可供使用的器材有：電流表（量程0-0.6A，0-3A）、電壓表（量程0-3V，0-15V）、定值電阻R₁（阻值為10Ω）、定值電阻R₂（阻值為20Ω）、定值電阻R₃（阻值為30Ω）、滑動變阻器R′（50Ω，1A）、干電池二節(jié)、開關(guān)和導(dǎo)線若干．則：
（1）多次調(diào)節(jié)滑動變阻器，測出電阻R兩端的電壓和對應(yīng)的電流值如下表所示．由表中數(shù)據(jù)可知，小莉?qū)嶒灂r所選用電阻R的阻值為10Ω．

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.05	0.10	0.16	0.20	0.24	0.30

（2）將表格里的實驗數(shù)據(jù)繪制成圖象．
（3）分析圖象，可以得出的結(jié)論是：電阻不變，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比．
（4）小莉又換接10Ω和15Ω的電阻，重復(fù)上述實驗，這是為了使得到普遍性結(jié)論．
（5）另一組的小斌也使用同樣的器材，要完成探究“兩端相同電壓，電流跟電阻大小的關(guān)系”的實驗．在更換10Ω、20Ω、30Ω電阻前，他需要選擇一個不變的電壓值，作為電阻兩端的相同電壓．那么，這個電壓值不能小于1.2V．（只保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)由R=$\frac{U}{I}$計算得出；
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點并連線；
（3）分析圖象，得出電流和電壓的正比例關(guān)系；
（4）為了使結(jié)論更具普遍性，實驗中應(yīng)換用不同的電阻進(jìn)行探究；
（5）根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)定值電阻的阻值為30Ω時，所需滑動變阻器的阻值最大，計算出滑動變阻器阻值為50Ω、電阻為30Ω時的電壓便是最大電壓．

解答 解：（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，由公式R=$\frac{U}{I}$可知，電阻的阻值大約為10Ω；
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

（3）由圖象知，為一條過原點的直線，可知電阻不變，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比；
（4）實驗中換接不同的電阻進(jìn)行實驗，是為了使實驗結(jié)論更具普遍性；
（5）當(dāng)定值電阻的阻值為30Ω時，滑動變阻器的最大阻值為50Ω，該電阻兩端的電壓最小，U_最小=$\frac{U}{R+{R}_{滑}}$•R=$\frac{3V}{30Ω+50Ω}$×30Ω=1.125V，只保留一位小數(shù)，所以電壓不能低于1.2V．
故答案為：（1）10；（2）見上圖；（3）電阻不變，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比；（4）得到普遍性結(jié)論；（5）1.2．

點評 探究電流跟電壓的關(guān)系，需保持電阻的阻值不變，改變電壓，本題考查了電流和電壓的關(guān)系，圖象的畫法及電壓值的判斷，其中（5）問是該題的難點，能夠判斷出滑動變阻器為50Ω，電阻值為30Ω時，電壓表的示數(shù)即為最小的電壓值．