Question

【題目】小斐同學(xué)用如圖甲電路，探究“保持電壓不變時(shí)，電流跟電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)器材：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一只，一個(gè)開關(guān)，四個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），三只滑動(dòng)變阻器導(dǎo)線若干。

（1）請將圖甲中的電路圖連接完整。

（____________）

（2）該實(shí)驗(yàn)，自變量是_____（選填“電流”或“電阻”）.

（3）實(shí)驗(yàn)中，小斐先用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，換成10Ω的電阻，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該向_____（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表示數(shù)不變。

（4）實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，并得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的圖像，圖像乙中陰影部分的面積表示的物理量是_____由圖像分析，可得結(jié)論：_____.

（5）當(dāng)小斐改用25Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,都無法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值。如果要使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，則她應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器的是_____（填編號(hào)）；

A.“10Ω 2A” B.“30Ω 1A” C.“35Ω 0.3A”

Answer 1

【答案】 電阻 A 定值電阻兩端的電壓 當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比 B

【解析】

(1)[1]由圖乙可知，當(dāng)電阻為5Ω時(shí)，通過它的電流為0.5A，電壓為

U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，

保持電壓表的示數(shù)為2.5V不變，電壓表選擇0-3V量程，電壓表和電阻并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，如圖所示：

(2)[2]該實(shí)驗(yàn)探究電流跟電阻的關(guān)系，自變量是電阻；

(3)[3]換成10Ω的電阻，若滑片位置不動(dòng)，根據(jù)分壓原理可知，定值電阻兩端的電壓將變大，為保持電壓表示數(shù)不變，則應(yīng)減小定值電阻兩端的電壓，增加滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，增加變阻器接入電路的阻值，故滑片應(yīng)向A端移動(dòng)；

(4)[4]由圖乙所示圖象可知，陰影部分的面積等于電流和電阻的乘積，由U=IR可知表示的物理量是電壓；

[5]通過電阻的電流與電阻值的乘積不變，是一個(gè)定值，這說明：在電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比；

(5)[6]由圖乙可知，當(dāng)電阻為5Ω時(shí)，通過它的電流為0.5A，電壓為

U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，

保持電壓表的示數(shù)為2.5V不變，改用25Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路中的電流是0.1A，滑動(dòng)變阻器的阻值為：

R滑==20Ω，

所以要使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，變阻器的最小阻值為20Ω，如果選擇變阻器“35Ω 0.3A”，它最大電流為0.3A，當(dāng)5Ω的電阻接入電路，通過它的電流為0.5A，超過變阻器的最大電流，會(huì)燒壞變阻器，所以選擇變阻器“30Ω 1A”，故選B。