Question

8．在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實驗中．所選定值電阻的阻值分別為R₁=5Ω，R₂=l0Ω，R₃=20Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“15Ω  1A”．

（1）請在圖l中的虛線框內(nèi)畫出滑動變阻器的電路符號，并用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2所示的實物電路連接完整．
（2）連好電路后，按下列步驟進行實驗：
①將R₁接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記下I₁．
②用R₂替換R₁接入電路，接下來的操作是：調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為1.5V，記下I₂．
③用R₃替換R₂接人電路，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電壓表的示數(shù)也大于1.5V，實驗無法進行下去．請寫出一種解決問題的方法使實驗繼續(xù)進行下去．換用阻值更大的滑動變阻器．
（3）本實驗的結(jié)論是：當電壓一定時，電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）直接將滑動變阻器的符號畫在電路中；根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流確定電流表的量程，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）②在探究電流與電阻的關(guān)系時，需要保持定值電阻兩端的電壓不變，所以更換不同阻值的定值電阻之后，應(yīng)該調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)變?yōu)?.5V，記下對應(yīng)I₂；
③從電源電壓和滑動變阻器的規(guī)格進行分析；
（3）電流與導(dǎo)體的電阻關(guān)系：電壓不變，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．

解答 解：（1）把滑動變阻器的符號畫在電路中，如下圖所示：

一節(jié)干電池的電壓為1.5V，兩節(jié)干電池串聯(lián)時電源的電壓為3V，
當電路中的阻值最小為5Ω時，電路中的電流最大：I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，則電流表的量程為0～0.6A；如下圖所示：

（2）①將R₁接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為1.5V，說明電壓表的示數(shù)應(yīng)控制在1.5V不變；
②用R₂替換R₁接入電路后，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記下I₂；
③用R₃替換R₂接入電路，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電壓表的示數(shù)仍大于1.5V，實驗無法進行下去，由于定值電阻阻值比滑動變阻器的最大值大，所以定值電阻的分壓較大，所以可以更換電壓更小的電源，或更換阻值15Ω的定值電阻，或更換更大阻值的滑動變阻器；
（3）根據(jù)歐姆定律可知電流與電壓的關(guān)系為：當電壓一定時，電流與電阻成反比．
故答案為：
（1）見上圖；（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為1.5V，記下I₂；換用阻值更大的滑動變阻器；（3）當電壓一定時，電流與電阻成反比．

點評 本題是伏安法測電阻及探究電流與電阻關(guān)系的實驗，考查了電路圖的連接、滑動變阻器的作用及結(jié)論的得出，注意在探究電流與電壓、電阻關(guān)系時，控制變量法的應(yīng)用．