Question

17．在探究電流與電阻的關(guān)系實驗中，已知電源電壓恒為6V：
（1）若要求滑動變阻器的滑片向右移動時電阻變大，請用筆代線將圖的實物連接完整．
（2）在連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片應(yīng)處于B端（選填“A”或“B”端）．
（3）在實驗過程中，他分別用了5Ω、10Ω、15Ω的三個電阻，他發(fā)現(xiàn)將5Ω的電阻換上10Ω的電阻時，電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），這時若要保持電壓不變，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向B端移動．
（4）實驗時他得到了如表的數(shù)據(jù)：

電阻R/Ω	5	10	15
電流I/Ω	0.6	0.3	0.2

由表中數(shù)據(jù)可知，李明在實驗中是保持電壓3V不變，同時還可以得出結(jié)論：保持電壓不變時，電流與電阻成反比．
（5）為了能夠完成表中三次實驗，滑動變阻器的最大阻值應(yīng)不小于15Ω．

Answer 1

分析 （1）使滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時電阻變大，所以需將滑動變阻器的左下接線柱接入電路；
（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，并將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處；
（3）將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時，電路中的總電阻變大，電路中的電流減小，滑動變阻器兩端的電壓減小，電壓表的示數(shù)變大；根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點分析滑片移動的方向；
（4）分析表中的數(shù)據(jù)可知，電阻值與對應(yīng)電流值的乘積不變，據(jù)此得出結(jié)論；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律可求出滑動變阻器的最大阻值的最小值．

解答 解：（1）使滑動變阻器的左下接線柱與定值電阻的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）在連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處，即B端；
（3）將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變小，滑動變阻器分得的電壓變小，電阻分得的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大；要保持電壓表的示數(shù)不變，需增大滑動變阻器兩端電壓，因此需增大滑動變阻器接入電路的阻值，即將滑片向B端移動；
（4）分析表中的數(shù)據(jù)可知，電壓表示數(shù)不變時，電阻的阻值與對應(yīng)通過的電流乘積不變，即U=IR=0.6A×5Ω=3V；故可得結(jié)論：電壓一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比；
（5）滑動變阻器兩端電壓為：U′=6V-3V=3V；
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電路中的最大電流為0.2A；
此時滑動變阻器的電阻為：R′=$\frac{U′}{I}$=$\frac{3V}{0.2A}$=15Ω．
故答案為：（2）B；（3）變大；B；（4）3；反比；（5）15．

點評 此題探究“電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”，通過實驗考查了學(xué)生對實物電路的連接，特別注意電流表、電壓表和滑動變阻器的接法．同時考查了控制變量法在此實驗中的應(yīng)用以及串分壓的知識．