Question

【題目】小明和小麗想探究導體中的電流跟電阻的關系，他們所選的電源電壓為 6V 且保持不變，實驗用到的電阻阻值分別為 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω，滑動變阻器規格為“60Ω 1A”。

（1）實驗中多次改變電阻 R 的阻值，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數保持不變，記下電流表的示數，得到如圖乙所示的電流 I 隨電阻 R 變化的圖象。

①由圖象可以得出結論：電壓一定時，________________。

②上述實驗中，小明用 5Ω的電阻做完實驗后，接下來的操作是_________，將滑動變阻器調到最大阻值端，然后將 10Ω的電阻替換 5Ω電阻，閉合開關，移動滑片，使電壓表示數為________________V 時，讀出電流表的示數。實驗中當電壓表的示數不變時，設接入 5Ω電阻與滑動變阻器的阻值之比為 A，接入 10Ω電阻與對應滑動變阻器的阻值之比為 B，則 A____________B。

（2）本實驗要保持電阻兩端電壓相同，他們在學習了歐姆定律之后，才知道本實驗中電壓表控制不變的電壓值應該在________________范圍之內選擇。

Answer 1

【答案】通過導體的電流跟導體的電阻成反比 斷開開關 3 = 2V—5V

【解析】

(1)①[1]由圖象知，電流與電阻乘積相等，即電壓一定，通過導體的電流跟導體電阻成反比；

②[2][3]小明用5Ω的電阻做實驗，此時電壓表的示數：

U=IR=0.6A×5Ω=3V，

完成實驗后，應先斷開開關，同時將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處，再換接10Ω的電阻，然后閉合開關，使電壓表的示數保持3V不變；

[4]串聯電路的電流相等，由U=IR可知，U1:U2=R1:R2，由于電阻兩端和滑動變阻器兩端的電壓不變，所以它們的比值不變，可知A與B相等。

(2)[5]由滑動變阻器的規格知，滑動變阻器的最大阻值為60Ω，允許通過的最大電流為1A；根據串聯分壓的知識，當電阻的阻值為30Ω時，滑動變阻器的阻值需要的最大，當滑動變阻器的阻值為60Ω時，便是電阻兩端的最小電壓，根據串聯分壓的知識：

R:R滑=UR:U滑

==

此時電阻兩端的電壓為：

6V×=2V；

電路中的最大電流為1A，當電阻為5Ω時，電路中的電流最大，則

U大=IR=1A×5Ω=5V；

所以本實驗中電壓表控制不變的電壓值應該在2V到5V之間。