Question

【題目】某物理學(xué)習(xí)小組為了探究“電流與電阻的關(guān)系”，設(shè)計了如下圖甲的實(shí)驗(yàn)電路，他們在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來了如下一些實(shí)驗(yàn)器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關(guān)，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器“20Ω 1A”一個，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時連接的電路如下圖乙所示。

（1）實(shí)驗(yàn)開始前，小組內(nèi)的同學(xué)們提出了以下問題，其中說法正確的有（______）

A.滑片P向右端緩慢移動，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變大

B.實(shí)驗(yàn)中，改變滑動變阻器的阻值目的是為了實(shí)現(xiàn)多次測量好取平均值

C.實(shí)驗(yàn)中，改變滑動變阻器的阻值目的是為了調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓使定值電阻兩端的電壓不變

D.實(shí)驗(yàn)中，更換較大阻值的定值電阻后，滑片應(yīng)向右端移動

（2）將定值電阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分別接入電路中，每一次都控制定值電阻兩端的電壓為2.5V，當(dāng)拆下5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻接入電路時，如果保持滑動變阻器滑片的位置不變，會發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)________（大或�。┯�2.5V，接下來應(yīng)該移動滑片，使電壓表示數(shù)回到2.5V，讀出電流表的示數(shù)并記錄數(shù)據(jù)通過多次實(shí)驗(yàn)測得多組數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)得到如上圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像，由數(shù)據(jù)和圖像可以得到的結(jié)論是：____________；

（3）以上幾次實(shí)驗(yàn)中記錄電表示數(shù)時，定值電阻消耗的功率最小時，此時滑動變阻器接入電路的阻值為________Ω。

Answer 1

【答案】CD 大 當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比 4

【解析】

(1)[1]A．由電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表串聯(lián)定值電阻R兩端的電壓，電壓表與電流表的比值就是定值電阻R的阻值，所以滑片P向右端緩慢移動，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變，故A項(xiàng)錯誤；

BC．在探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器的主要作用是控制定值電阻兩端的電壓不變，故B項(xiàng)錯誤，C項(xiàng)正確；

D．實(shí)驗(yàn)中，更換大阻值的電阻后，電壓表的示數(shù)會變大，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，將滑片向右端滑動，使電壓表的示數(shù)不變，故D項(xiàng)正確。

故選CD。

(2)[2]將5Ω電阻換成10Ω后，電阻增大，滑動變阻器阻值不變，由分壓原理可知，電阻兩端電壓會變大，即電壓表的示數(shù)會變大，大于2.5V。

[3]由圖中數(shù)據(jù)知，電流與電阻的乘積為定值，可得電流和電阻的關(guān)系為：當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比。

(3)[4]研究電流與電阻關(guān)系時，要控制電阻的不變，由圖丙知，電壓表示數(shù)為

根據(jù)可知，當(dāng)定值電阻最大時，定值電阻消耗的功率最小， 當(dāng)電阻最大為20Ω，電路中的電流為

根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，此時滑動變阻器接入電路的阻值為