Question

7．小劉同學(xué)在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，用到如下器材：電源電壓6V、電流表、電壓表各一只、定值電阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一個(gè)，滑動變阻器標(biāo)有
“20Ω 1A”字樣、開關(guān)一只．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

電阻R/Ω	5	10	15	20
電流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知電阻R兩端電壓U=3V．
（2）測量了5Ω的定值電阻兩端的電壓和電流后，換上10Ω的定值電阻后，閉合開關(guān)，為了保證定值電阻兩端電壓不變，此時(shí)應(yīng)將滑片P向右（選填“左”或“右”）移動．
（3）小劉把30Ω的定值電阻接入電路，不論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能滿足設(shè)定的電壓值，其原因是30Ω電阻太大或者說滑動變阻器的阻值小了，使得電壓表示數(shù)高于3V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式U=IR計(jì)算出電壓的大��；
（2）探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，要保持電阻兩端的電壓不變，去改變電阻，但當(dāng)電阻增大時(shí)，它兩端的電壓也隨之變化，為保證結(jié)論的準(zhǔn)確性，要通過調(diào)節(jié)滑片使電阻兩端的電壓減小為原來的值，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系去調(diào)節(jié)即可．
（3）根據(jù)歐姆定律求出若換用50Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中的最大電流，結(jié)合電流表的量程即可判斷．

解答 解：（1）由表格和公式U=IR可知，電阻兩端的電壓為：U=IR=5Ω×0.6A=3V；
（2）當(dāng)電阻由5Ω更換為10Ω后，AB間的電壓將增大，該實(shí)驗(yàn)要控制AB間的電壓不變，所以下一步的操作是：向右滑動滑片，使滑動變阻器連入的電阻變大（分壓變大），使電壓表示數(shù)減小，直到電壓表的示數(shù)回到原來的示數(shù)為止；
（3）換接30Ω電阻時(shí)，根據(jù)串分壓的知識，電壓表的示數(shù)變大，為使電壓表的示數(shù)不變，所需滑動變阻器的阻值更大，電壓表的示數(shù)無法達(dá)到3V，可能是滑動變阻器的最大阻值太小（或定值電阻兩端的電壓保持太低或電源電壓太高）．
故答案為：（1）3；（2）定值電阻兩端電壓（或電壓表示數(shù)）； 右；（3）30Ω電阻太大或者說滑動變阻器的阻值小了，使得電壓表示數(shù)高于3V．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對控制變量法的理解和掌握，并能根據(jù)串聯(lián)時(shí)分壓關(guān)系知道，當(dāng)一個(gè)電阻阻值增大時(shí)，其兩端的電壓也增大．