Question

11．在探究“電流和電阻關(guān)系”的實驗中，請回答．

（1）請按圖1電路圖，連好圖2的實物圖（兩塊表均選用小量程）．
（2）滑動變阻器除具有保護電路外，在本實驗中還起到的主要作用是控制R兩端電壓相同（或一定/不變）．
（3）將5Ω電阻接入電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，記下電流表的示數(shù)．
（4）用10Ω電阻替換5Ω電阻，重新閉合開關(guān)，接下來的操作是調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，記下電流表的示數(shù)．
（5）繼續(xù)換用不同阻止的電阻，重復(fù)上述操作，實驗中收集到的數(shù)據(jù)如表：

電阻/Ω	5	10	12	15	20
電流/A	0.6	0.3	0.25	0.2	0.15

分析表中數(shù)據(jù)，得出的實驗結(jié)論是在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（6）若用30Ω電阻替換20Ω電阻，收集第6次實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)及實驗結(jié)論分析，收集的電流值應(yīng)為0.1A（或近似這個值），但實驗中沒能收集到這次的電流值，根據(jù)圖中及實驗過程的信息分析，其原因是滑動變阻器的最大阻值過�。ɑ螂娫措妷哼^高）（寫出一條即可）．

Answer 1

分析 （1）電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)；
（2）探究電流與電阻的關(guān)系，需使電阻兩端的電壓相同，電阻不同，從而可判斷出滑動變阻器的作用；
（4）更換電阻后，電壓表的示數(shù)將發(fā)生變化，需移動滑片使電壓表的示數(shù)不變；
（5）分析表格中數(shù)據(jù)電流與電阻的變化特點，得出電流與電阻的反比例關(guān)系；
（6）根據(jù)電流與電阻的乘積為定值判斷出電流表的示數(shù)；
分析當(dāng)電阻為20Ω時滑動變阻器的阻值得出結(jié)論．

解答 解：（1）將電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)，如圖所示：

（2）電流與電壓和電阻有關(guān)，探究電流與電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變，所以滑動變阻器除具有保護電路外，在本實驗中還起到的主要作用是控制R兩端電壓相同；
（4）用10Ω電阻替換5Ω電阻，電阻兩端的電壓將發(fā)生變化，要調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，記下電流表的示數(shù)；
（5）由表格中數(shù)據(jù)可知，電流與電阻的乘積為定值，可知，在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（6）由表格中第一組數(shù)據(jù)可知，U=IR=0.6A×5Ω=3V；
則當(dāng)電阻為30Ω時，I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A；
由題意知，滑動變阻器兩端的電壓為U_滑=9V-3V=6V；
則滑動變阻器的阻值為：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω＞50Ω，所以無法得出滑動變阻器的阻值；
若降低電源電壓也測出數(shù)據(jù)．
故答案為：（1）見上圖；（2）控制R兩端電壓相同（或一定/不變）；（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，記下電流表的示數(shù)；（5）在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（6）0.1；滑動變阻器的最大阻值過小（或電源電壓過高）．

點評 本題是探究電流與電阻關(guān)系的實驗，主要考查了實物電路的連接、滑動變阻器的使用及控制變量法的應(yīng)用，這幾項都是該實驗的重點，應(yīng)注意掌握．