Question

【題目】小宇同學(xué)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，器材如圖14甲所示，電源為兩節(jié)新的干電池，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω1A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻各一個(gè)。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖14甲所示的電路補(bǔ)充完整（滑片P向右滑，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大）。

(2)小宇同學(xué)首先將5Ω定值電阻接入電路，將滑片P滑到 （選填“A”或“B”）端，再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值，電流表的示數(shù)如圖14乙所示，該示數(shù)為 A。

(3)接下來，小宇同學(xué)應(yīng)該 ，并且將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大處，然后將5Ω的電阻替換為10Ω。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)為 V，將電流表示數(shù)記錄在表格中。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A		0.2	0.1

(4)將定值電阻換成20Ω重復(fù)第(3)的操作，由表格中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：在電壓一定時(shí)，電流與電阻成 （選填“正比”或“反比”）。本次探究中若換用30Ω的定值電阻接入電路，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片P，電壓表示數(shù)始終 （選填“大于”或“小于”）所需電壓。

Answer 1

【答案】（1）見解析；（2）B；0.4（3）斷開開關(guān)；2（4）反比；大于

【解析】

試題分析：（1）電源電壓為3V，電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)，滑片P向右滑，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，即變阻器滑片以左電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）為保護(hù)電路，變阻器連入電路中電阻最大，小宇同學(xué)首先將5Ω定值電阻接入電路，將滑片P滑到B端，再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)0.4A；

（3）研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，由歐姆定律的變形公式，電壓表示數(shù)U=IR=0.4A×5Ω=2V，小宇同學(xué)應(yīng)該斷開開關(guān)，并且將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大，然后將5Ω的電阻替換為10Ω，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，將電流表示數(shù)記錄在表格中；

（4）將定值電阻換成20Ω重復(fù)第（3）的操作，由表格中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：電阻為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾分之一，故在電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比，本次探究中若換用30Ω的定值電阻接入電路，當(dāng)變阻器全部電阻接入電路時(shí)，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)為U表 =R定/R定+R滑大=30Ω/30Ω+10Ω×3V=2.25V，電壓表示數(shù)始終大于所需電壓。