Question

【題目】甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關系”。實驗室提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5 V），電流表、電壓表各一個，開關一個，四個定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω），兩只滑動變阻器（規(guī)格分別為“20 Ω，2 A”和“50 Ω，1 A”），小燈泡一只（正常發(fā)光時電壓為2.5 V），導線若干。

（1）甲小組探究“電流與電壓的關系”：

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

②連接電路時，開關應當__________；開關閉合前，滑動變阻器的滑片P應該滑至最_________（選填“左”或“右”）端。

③他們將5 Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(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排除故障后進行實驗得到的數(shù)據(jù)如下表，由此可得到的實驗結(jié)論是________________________。

（2）乙小組探究“電流與電阻的關系”：

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

②為了完成用四個定值電阻進行的實驗，應選擇滑動變阻器的規(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，電流與電壓成正比 右 1.5 50 Ω，1 A

【解析】

（1）①按照圖甲的電路圖，將圖乙中還未連入的電壓表和滑動變阻器接入電路，電壓表應并聯(lián)到定值電阻兩端，滑動變阻器按照“一上一下”連入電路；②連接電路時，為保護電路，開關應斷開，滑動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)律確定滑片移動的方向；②由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理求出滑動變阻器接入電路的阻值，進而選擇合適的滑動變阻器；

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

②連接電路時，為保護電路，開關應斷開，滑動變阻器連入電路中的電阻最大，即滑片移動到最右端；③電流表有示數(shù),表明電路接通;電壓表無示數(shù)表明定值電阻短路,電壓表相當與和一段導線并聯(lián),故無示數(shù);或者電壓表斷路(或電壓表短路).④分析數(shù)據(jù)可知，當電壓為原來的幾倍，通過的電流也變?yōu)樵瓉淼膸妆叮�故得出結(jié)論是：電阻一定時，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系時，要控制定值電阻的電壓不變，應減小定值電阻的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應增大變阻器分得的電壓，由分壓強原理，就要增大變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向右移動，直到定值電阻兩端電壓為1.5V；②由圖可知,R=20Ω的定值電阻和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測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,即變阻器的最小阻值,故為了完成用四個定值電阻進行實驗,應選擇滑動變阻器的規(guī)格是“50Ω 1A”(因電流表選用小量程,故電路中電流不會超過0.6A<1A).