Question

1．在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，所選定值電阻的阻值為分別為R₁=5Ω，R₂=10Ω，R₃=20Ω滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω　1A”．

（1）請(qǐng)?jiān)趫D1中的虛線框內(nèi)畫(huà)出滑動(dòng)變阻器的電路符號(hào)，并用筆劃線代替導(dǎo)線，將圖2所示的實(shí)物電路連接完整．
（2）連好電路后，按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①將R₁接入電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記下電流表的示數(shù)I₁．
②用R₂替換R₁接入電路，接下來(lái)的操作是：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)仍然為1.5V，記下電流表的示數(shù)I₂．
③用R₃替換R₂接入電路，重復(fù)上述操作．
（3）請(qǐng)將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整．

次數(shù)	R/Ω	I/A
1	5	0.3
2	10
3	20

（4）本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）直接將滑動(dòng)變阻器的符號(hào)畫(huà)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(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，更換電阻后，要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，使電壓表示數(shù)保持不變，然后記錄電流表的示數(shù)；
（3）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí)通過(guò)R₂和R₃的電流，然后完成表格；
（4）運(yùn)用控制變量法歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

解答 解：（1）把滑動(dòng)變阻器的符號(hào)畫(huà)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(shí)電源的電壓為3V，
當(dāng)電路中的阻值最小為5Ω時(shí)，電路中的電流最大I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，
故電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器按“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）該實(shí)驗(yàn)需要控制定值電阻兩端的電壓一定，所以，當(dāng)用R₂替換R₁接入電路時(shí)，接下來(lái)他應(yīng)該進(jìn)行的操作是：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)仍然為1.5V，記下電流表的示數(shù)I₂；
（3）實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)U=1.5V，則通過(guò)R₂和R₃的電流分別為：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{1.5V}{10Ω}$=0.15A，I₃=$\frac{U}{{R}_{3}}$=$\frac{1.5V}{20Ω}$=0.075A，
表格數(shù)據(jù)如下所示：

次數(shù)	R/Ω	I/A
1	5	0.3
2	10	0.15
3	20	0.075

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：
（1）電路圖和實(shí)物圖的連接如上所示；
（2）②移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)仍然為1.5V，記下電流表的示數(shù)I₂；
（3）表格如上所示；
（4）電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑動(dòng)變阻器的元件符合和根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖、實(shí)驗(yàn)的操作、歐姆定律的應(yīng)用以及利用控制變量法歸納結(jié)論，會(huì)確定電流表的量程是解題的關(guān)鍵．