Question

某興趣小組同學探究電流與電阻的關系，在實驗中，他們用到的器材有電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一只，開關一個，三個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），兩只滑動變阻器（20Ω 2A、50Ω 1A），導線若干．
（1）根據如圖所示實物圖在虛線框內畫出電路圖．

（2）小明按圖正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現電流表有示數，電壓表指針超過量程．小明操作中的錯誤是

閉合開關前，變阻器連入電路的阻值沒有調到最大值

．
（3）小紅在探究實驗過程中，先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數為1.5V，并記下電流值；接著下一步的操作是：分別改接10Ω、15Ω的電阻，并向

右

 移動（填“左”或“右”）移動滑動變阻器的滑片，使兩次電阻兩端的電壓

保持不變

重復上述實驗，得到了表中的實驗數據．

	電阻R/Ω	5	10	15
	電流 I/A	0.30	0.15	0.10

分析數據得實驗結論是：

當導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比

（4）小紅實驗時選擇的變阻器規(guī)格是

50Ω 1A

．

Answer 1

分析：（1）分析實物電路圖，明確各電路元件的連接方式，然后根據實物電路圖作出電路圖．
（2）閉合開關時，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值．
（3）探究電流與電阻關系，應控制電阻兩端電壓不變，根據阻值變化及串聯(lián)電路特點，根據電路圖判斷滑片的移動方向；分析表中實驗數據得出實驗結論．
（4）由串聯(lián)電路特點求出滑動變阻器兩端電壓，由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值，然后根據該阻值選擇滑動變阻器的規(guī)格．

解答：解：（1）分析實物電路圖，根據實物電路圖作出實驗電路圖，如圖所示．
（2）閉合開關前，變阻器連入電路的阻值沒有調到最大值，閉合開關后，
滑動變阻器分壓較小，電阻兩端電壓較大，大于電壓表量程，
因此閉合開關，電流表有示數，電壓表指針超過量程．
（3）分別用10Ω、15Ω的電阻替換5Ω電阻時，電阻阻值變大，滑動變阻器阻值不變，
電阻分壓變大，為保持電阻兩端電壓不變，應減小電阻的分壓，增大滑動變阻器的電壓，
滑動變阻器接入電路的阻值應該變大，由電路圖可知，應向右移動滑動變阻器滑片．
（4）由題意知，電阻兩端電壓U_R=1.5V，滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=4.5V-1.5V=3V，
∵I=

U

R

，∴當電路電流I=0.1A時，滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=

U滑

I

=

3V

0.1A

=30Ω＞20Ω，
因此滑動變阻器應選規(guī)格為“50Ω 1A”的滑動變阻器．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）閉合開關前，變阻器連入電路的阻值沒有調到最大值；
（3）右；保持不變；當導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比；（4）50Ω 1 A．

點評：本題考查了根據實物電路圖作實驗電路圖、實驗注意事項、滑動變阻器的調節(jié)、實驗數據分析、實驗器材的選擇，是實驗的�？紗栴}，一定要掌握；分析清楚電路結構是正確作出電路圖的前提與關鍵．