Question

【題目】探究“電流與電阻的關系”。器材有：滑動變阻器、開關、電源（電壓恒為6V）各一個，電流表、電壓表各一塊，三個定值電阻（10Ω、15Ω、20Ω），導線若干。

表一

電壓U/V	4
電阻R/Ω	20	15	10
電流I/A	0.20	0.28	0.40

（1）閉合開關后，移動滑片，使與電阻（20Ω）并聯的電壓表示數為4V，讀出電流表示數，再分別改接15Ω、10Ω的電阻，重復上述實驗，收集的實驗數據如表1所示。老師告訴小明有一組數據誤差較大，便找來一個5Ω的電阻讓他再測一組數據。當他把5Ω的電阻接入電路時，他應該向_____（選填“左”或“右”）調節變阻器使電壓表示數仍為4V，但調節時卻發現實驗不能繼續進行了，其原因是_____。改變連接后繼續實驗，當電壓表示數為4V時，電流表示數如圖乙所示，為_____A；綜合分析數據可得：_____。

表二：

電阻R/Ω	10
電壓U/V	2	3	4	5	6
電流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（2）小良又利用上述實驗器材探究“電流與電壓的關系”，將滑片從一端移到另一端的過程中，收集的實驗數據填入了表2中。分析表2中數據可得：_____。分析可知，小明使用的變阻器的最大阻值為_____Ω。

Answer 1

【答案】左 電流超過了電流表0﹣0.6A的量程 0.8 電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比 電阻一定時，電流與電壓成正比 20

【解析】

（1）根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成5Ω的電阻，電阻變小，其分得的電壓減小；

探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應減小滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應減小滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向左端移動，使電壓表的示數為4V；

若再接入5Ω的電阻時，由歐姆定律，I＝＝＝0.8A＞0.6A，故實驗不能正常進行，是由于超過了電流表所選的量程（0﹣0.6A）；

據上可知，電阻兩端的電壓為4V，電流表應該選擇0～3A量程，分度值為0.1A，所以示數為0.8A；

橫向分析表中數據知，電阻為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾分之一，即電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比；

（2）橫向分析表2中數據可知，電壓為原來的幾倍，通過的電流也為原來的幾倍，即電阻一定時，電流與電壓成正比；

當滑片移到最小阻值處，即接入電路中的電阻為0時，電路中電流I′＝0.6A，

由歐姆定律，定值電阻的阻值：

R＝＝＝10Ω；

當滑片移到最大阻值處，電路中電流I″＝0.2A，

由歐姆定律，電路中的總電阻：

R串＝＝＝30Ω，

根據串聯電路電阻的規律，滑動變阻器連入電阻的阻值：

R′＝R串﹣R＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；