Question

15．在探究“電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材有：電源（電壓恒為9V）、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表、10Ω電阻、5Ω電阻各一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）如圖是小明連接的實(shí)物電路圖，要用電壓表測(cè)量R₁兩端的電壓，導(dǎo)線a、b、c中有一根連接錯(cuò)誤，這根導(dǎo)線是c．
（2）電路連接正確后，閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片P從A端滑到B端過(guò)程中，電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”或“變小”）．
（3）將變阻器的滑片從一端移動(dòng)到另一端的過(guò)程中，電壓表示數(shù)變化范圍是3～6V，記錄的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．
①分析表中數(shù)據(jù)可得：電阻一定時(shí)，通過(guò)電阻的電流與其兩端的電壓成正比．
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算可得，本實(shí)驗(yàn)所用的滑動(dòng)變阻器電阻最大值為15Ω．

電阻R/Ω	10
電壓U/V	3	4	5	6
電流I/A	0.3	0.4	0.5	0.6

Answer 1

分析 （1）電壓表的正確使用方法：①電壓表與被測(cè)用電器并聯(lián)連接；②電流必須從電壓表的正極流入，負(fù)極流出；③所測(cè)量的電壓不能超過(guò)電壓表的量程；
（2）由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓；
根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，連入電路中的電阻的變化并結(jié)合歐姆定律分析電壓表示數(shù)的變化；
（3）①在探究電流跟電壓關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行研究．即電阻不變時(shí)，研究電流與電壓之間的關(guān)系，據(jù)此進(jìn)行解答；
②當(dāng)電路中的電流最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值最大，先根據(jù)阻R_總=$\frac{U}{I}$求出總電阻，在根據(jù)串聯(lián)電路中的總電阻等于各串聯(lián)電阻大小之和即可求出．

解答 解：（1）由圖可知，電壓表測(cè)量R₁兩端的電壓，由題意知，應(yīng)該選擇0-15V量程，則需要接入的是“一”和“15”兩個(gè)接線柱，所以錯(cuò)誤的這根導(dǎo)線是c．
（2）由圖可知滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，連入電路中的電阻變小，電路中的電流變大，則定值電阻兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大．
（3）①由表中數(shù)據(jù)可知：保持電阻R=10Ω時(shí)，電壓越來(lái)越大，電流的大小也是越來(lái)越大，而且電壓與電流的比值都等于10，因此在電阻一定時(shí)，通過(guò)電阻的電流與其兩端的電壓成正比．
②根據(jù)歐姆定律可知，當(dāng)電路中的電流最小時(shí)，總電阻最大，即滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值最大；
由I=$\frac{U}{R}$得，總電阻R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{0.3A}$=30Ω，
則所用的滑動(dòng)變阻器電阻最大值R_滑=R_總-R₁-R₂=30Ω-10Ω-5Ω=15Ω．
故答案為：（1）c；（2）變大；（3）①成正比；②15．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了電壓表的正確使用方法、電路的動(dòng)態(tài)分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和控制變量法得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論．