Question

【題目】甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源（電壓恒為4.5 V），電流表、電壓表各一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，四個(gè)定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω），兩只滑動(dòng)變阻器（規(guī)格分別為“20 Ω，2 A”和“50 Ω，1 A”），小燈泡一只（正常發(fā)光時(shí)電壓為2.5 V），導(dǎo)線若干。

（1）甲小組探究“電流與電壓的關(guān)系”：

①請(qǐng)你根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物電路連接完整______。

②連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)當(dāng)__________；開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)該滑至最_________（選填“左”或“右”）端。

③他們將5 Ω的電阻接入電路，檢查無(wú)誤后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，造成這一現(xiàn)象的原因可能是________________（寫出一條即可）。

④排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表，由此可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________________。

（2）乙小組探究“電流與電阻的關(guān)系”：

①將5 Ω的電阻接入電路，檢查無(wú)誤后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5 V，并記下相應(yīng)的電流值。當(dāng)R的電阻由5 Ω更換為10 Ω時(shí)，滑片應(yīng)向____（填“左”或“右”）端移動(dòng)直到電壓表的示數(shù)為______V，讀出電流表的示數(shù)。

②為了完成用四個(gè)定值電阻進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是______。

Answer 1

【答案】 斷開 右 電阻R短路或電壓表斷路 電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比 右 1.5 50 Ω，1 A

【解析】

（1）①按照?qǐng)D甲的電路圖，將圖乙中還未連入的電壓表和滑動(dòng)變阻器接入電路，電壓表應(yīng)并聯(lián)到定值電阻兩端，滑動(dòng)變阻器按照“一上一下”連入電路；②連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大；③電流表有示數(shù)，表明電流表所在電路接通；電壓表無(wú)示數(shù)表明電阻短路，或電壓表斷路，或電壓表短路；④分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論；（2）①要探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)分壓原理和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定滑片移動(dòng)的方向；②由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，進(jìn)而選擇合適的滑動(dòng)變阻器；

(1)①把定值電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，滑動(dòng)變阻器已接了左下的接線柱，所以應(yīng)將其上面的一個(gè)接線柱接入電路中，如下圖所示：

②連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻最大，即滑片移動(dòng)到最右端；③電流表有示數(shù),表明電路接通;電壓表無(wú)示數(shù)表明定值電阻短路,電壓表相當(dāng)與和一段導(dǎo)線并聯(lián),故無(wú)示數(shù);或者電壓表斷路(或電壓表短路).④分析數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電壓為原來(lái)的幾倍，通過(guò)的電流也變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍，故得出結(jié)論是：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比。(2)①用10Ω的電阻替代5Ω的電阻，定值電阻變大，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)變大，因研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制定值電阻的電壓不變，應(yīng)減小定值電阻的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大變阻器分得的電壓，由分壓強(qiáng)原理，就要增大變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向右移動(dòng)，直到定值電阻兩端電壓為1.5V；②由圖可知,R=20Ω的定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓,因電壓表示數(shù)保持1.5V不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為4.5V1.5V=3V,即變阻器分得的電壓是定值電阻的=2倍,根據(jù)分壓強(qiáng)原理,變阻器連入電路中的阻值為定值電阻的2倍,為2×20Ω=40Ω時(shí),即變阻器的最小阻值,故為了完成用四個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“50Ω 1A”(因電流表選用小量程,故電路中電流不會(huì)超過(guò)0.6A<1A).