Question

14．在探究電流與電阻關(guān)系的實驗中，電源電壓為15V且保持不變，滑動變阻器上標有“20Ω 3A”的字樣，實驗中所用的四個定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．
（1）小明在a、b間接入5Ω的電阻時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，讀出電流表的實數(shù)為0.1A，斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)將變大，要得到正確的實驗結(jié)論，應(yīng)將滑片向右端移動，讀數(shù)時電流表示數(shù)為0.5A；
（2）斷開開關(guān)，再用15Ω的電阻替換10Ω的電阻繼續(xù)實驗時，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片都不能完成實驗，為了使這四個電阻都能為繼續(xù)實驗所用，應(yīng)控制電源電壓不高于10V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串分壓的知識，判斷出阻值減小時電壓表示數(shù)的變化，從而判斷出滑動變阻器阻值的變化，得出滑片移到的方向；
根據(jù)公式U=IR計算出電壓表的示數(shù)，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$計算出電流表的示數(shù)；
（2）要探究電流與電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變．

解答 解：（1）用10Ω的電阻替換5Ω的電阻后，電阻變大，電壓表的示數(shù)變大；
為保持其示數(shù)不變，則應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，使滑片向右移動；
U=IR=1.0A×5Ω=5V
因為電壓不變，所以當換為10Ω的電阻時，電流值應(yīng)為I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{5V}{10Ω}$=0.5A
（2）當電阻為20Ω時，所需滑動變阻器的阻值最大，設(shè)為20Ω，定值電阻兩端電壓仍然保持5V不變，為了完成四次實驗，應(yīng)該用20Ω的電阻來算，且變阻器接入阻值最大時，變阻器分得電壓最大為5V，電源電壓最大應(yīng)為10V．
故答案為：（1）變大；右；0.5；（2）10．

點評 此題是探究電流與電阻關(guān)系的實驗，考查了滑動變阻器的連接及使用、歐姆定律的應(yīng)用及串分壓的知識．解決此題的關(guān)鍵是計算出導(dǎo)體兩端的電壓值．