Question

18．小歡在研究導體中的電流與導體兩端的電壓關系時，除了電源（3V）、開關、導線、電流表、電壓表、滑動變阻器外，還有可供選擇的：①阻值為200歐的定值電阻、②阻值為50歐的定值電阻③小燈泡
請回答：
（1）為了完成研究，至多需要選擇器材②（選填序號①、②、③），理由是：電流與導體兩端的電壓關系時要保持電阻大小不變，電阻太大，電路中電流不易測量
（2）用筆畫線代替導線完成圖甲中的實物電路連接（你所選的器材在圖中用接線板代替，導線連線不能交叉），并使滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（3）利用你所連的實驗電路還可以完成的實驗有測量定值電阻的大小和測量電功率．
（4）小歡利用他所連接的實驗電路，測得實驗數(shù)據(jù)，并作出I-U關系圖線，如圖乙所示．你認為得出這樣的I-U關系圖線的原因是將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了．

Answer 1

分析 （1）研究電流與導體兩端的電壓關系時要保持電阻大小不變，電阻太大會影響電流的測量．故選用50歐的定值電阻；
（2）將變阻器的最大阻值連入電路，變阻器串聯(lián)接入電路；
（3）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$、P=UI確定可完成的實驗；
（4）I-U關系圖線為一直線，說明電阻為一定值．

解答 解：（1）研究電流與導體兩端的電壓關系時還要選擇阻值為50歐的定值電阻②，這是因為：研究電流與導體兩端的電壓關系時要保持電阻大小不變，而小燈泡的電阻受溫度的影響變化較明顯，應選用定值電阻，因電源電壓為3V，為保證測量電流的準確性電阻選用50Ω的定值電阻；
（2）將變阻器的最大阻值連入電路，變阻器串聯(lián)接入電路，如圖所示；

（3）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$、P=UI，利用你所連的實驗電路還可以完成的實驗有測電阻的大小和測電功率實驗；
（4）電阻一定時，電流與電壓成正比，則定值電阻的I-U關系圖線為一條過原點的傾斜直線；而圖乙中電流與電壓不成正比，這是因為實驗時將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了，此時的I-U關系圖線反映的是通過變阻器的電流與變阻器兩端電壓的關系．
故答案為（1）②；電流與導體兩端的電壓關系時要保持電阻大小不變，電阻太大，電路中電流不易測量；
（2）如上圖所示；
（3）測量定值電阻大小和測量電功率；
（4）將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端了．

點評 本題探究電流與導體兩端的電壓關系，涉及器材的選擇、電路的連接、并將本實驗與測電阻、測電功率實驗橫向?qū)Ρ龋�影響電阻大小的因素等知識，難度一般．