Question

【題目】甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關系”。實驗室提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4．5V），電流表、電壓表各一個，開關一個，四個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），兩只滑動變阻器（規(guī)格分別為“20Ω 2 A”和“50Ω 1A”），小燈泡一只（正常發(fā)光時電壓為2．5V），導線若干。

（1）甲小組探究“電流與電壓的關系”：

①請你根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙中的實物電路連接完整。

②連接電路時，開關應當______；開關閉合前，滑動變阻器的滑片P應該滑至最______（左/右）端。

③他們將5Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，造成這一現(xiàn)象的原因可能是______（寫出一條即可）。

④排除故障后進行實驗得到的數(shù)據(jù)如下表，由此可得到的實驗結(jié)論是______。

電壓U/V	1．0	1．5	3．0
電流I/A	0．2	0．3	0．6

（2）乙小組探究“電流與電阻的關系”：

①將5Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為1．5V，并記下相應的電流值。當R的電阻由5Ω更換為10Ω時，滑片應向______（填“左”或“右”）端移動直到電壓表的示數(shù)為______V，讀出電流表的示數(shù)。

②為了完成用四個定值電阻進行的實驗，應選擇滑動變阻器的規(guī)格是______。

③他們用小燈泡替換定值電阻，移動滑片，使小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為______Ω（保留一位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】（1）①見圖；

②斷開；右；③定值電阻R短路（或電壓表短路、或電壓表斷路）；④電阻一定時，電流與電壓成正比；（2）①右；1．5；②“50Ω 1A”；③7．4．

【解析】

試題分析：（1）①把定值電阻、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，滑動變阻器已接了左下的接線柱，所以應將其上面的一個接線柱接入電路中，如下圖所示：

②連接電路時，為保護電路，開關應斷開，滑動變阻器連入電路中的電阻最大，即滑片移動到最右端；③電流表有示數(shù)，表明電路接通；電壓表無示數(shù)表明定值電阻短路，電壓表相當與和一段導線并聯(lián)，故無示數(shù)；或者電壓表斷路（或電壓表短路）．④分析數(shù)據(jù)可知，當電壓為原來的幾倍，通過的電流也變?yōu)樵瓉淼膸妆叮�故得出結(jié)論是：電阻一定時，電流與電壓成正比．（2）①用10Ω的電阻替代5Ω的電阻，定值電阻變大，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)變大，因研究電流與電阻的關系時，要控制定值電阻的電壓不變，應減小定值電阻的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應增大變阻器分得的電壓，由分壓強原理，就要增大變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向右移動，直到定值電阻兩端電壓為1．5V；②由圖可知，R=20Ω的定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端的電壓，因電壓表示數(shù)保持1．5V不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓為4．5V-1．5V=3V，即變阻器分得的電壓是定值電阻的倍，根據(jù)分壓強原理，變阻器連入電路中的阻值為定值電阻的2倍，為2×20Ω=40Ω時，即變阻器的最小阻值，故為了完成用四個定值電阻進行實驗，應選擇滑動變阻器的規(guī)格是“50Ω 1A”（因電流表選用小量程，故電路中電流不會超過0．6A＜1A）．③當小燈泡正常發(fā)光時，其兩端的電壓U=2．5V，電流表選擇0～0．6A量程，分度值為0．02A，示數(shù)為0．34A，即I=0．34A，小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為．故答案為：（1）①見圖；

②斷開；右；③定值電阻R短路（或電壓表短路、或電壓表斷路）；④電阻一定時，電流與電壓成正比；（2）①右；1．5；②“50Ω 1A”；③7．4．