Question

7．在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中有如下實(shí)驗(yàn)器材：電源（4.5V），電流表、電壓表各一只，開(kāi)關(guān)一個(gè)，三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω），滑動(dòng)變阻器R₁“20Ω1A”，滑動(dòng)變阻器R₂“50Ω1A”，導(dǎo)線(xiàn)若干．
（1）小明連接電路如圖，請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)幫他將實(shí)驗(yàn)電路連接完整；
（2）電路連接完整后，小明閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過(guò)量程．小明操作中的錯(cuò)誤是滑片沒(méi)有置于阻值最大處；

電阻（Ω）	5	10	20
電流（A）	0.4	0.2	0.1

（3）糾正錯(cuò)誤后，小明先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為2.0V，并記下電流值；再分別改接10Ω、20Ω的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到了上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
（4）將5Ω電阻換成10Ω電阻后，閉合開(kāi)關(guān)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)觀(guān)察到電壓表示數(shù)為2 V時(shí)，才能記錄電流表示數(shù)；
（5）實(shí)驗(yàn)中小明應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是R₂（選填“R₁”或“R₂”）．
（6）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)確定電流表的量程，將電流表串聯(lián)在電路中；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事與電路現(xiàn)象分析答題；
（4）研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻的電壓不變．根據(jù)分壓原理確定定值電阻的電壓變化，再確定滑片移動(dòng)的方向；
（5）根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器的最小阻值，然后選擇滑動(dòng)變阻器；
（6）橫向比較表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)然后得出結(jié)論．

解答 解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，最大電流為0.4A，電流表選擇0～0.6A量程，把電流表串聯(lián)接入電路，實(shí)物圖如下圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)，電流表有示數(shù)，電壓表超過(guò)其量程，說(shuō)明電阻兩端電壓太大，滑動(dòng)變阻器分壓太小，這是由于滑片沒(méi)有置于阻值最大處造成的．
（4）研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻的電壓不變．由表中數(shù)據(jù)知，電壓表示數(shù)為U=IR=0.4A×5Ω=2V，將5Ω電阻換成10Ω電阻后，根據(jù)分壓原理，定值電阻兩端分壓變大，為保持電阻兩端電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器分壓應(yīng)增大，由分壓原理，變阻器連入電路中的電阻增大，應(yīng)向右移動(dòng)滑片，直到電壓表示數(shù)為2V保持不變．
（5）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)定值電值阻值為20Ω時(shí)，電路電流為I′=0.1A，此時(shí)變阻器分得的電壓U′=4.5V-2V=2.5V，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R_滑=$\frac{U′}{I′}=\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω＞20Ω，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₂．
實(shí)驗(yàn)中，要探究電流與電阻的關(guān)系，換了不同阻值的電阻后，應(yīng)該調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使不同的定值電阻兩端的電壓保持不變，測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出普遍結(jié)論；
（6）橫向比較表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在電壓一定時(shí)，電阻為原來(lái)的幾倍，通過(guò)的電流為原來(lái)的幾分之一，所以得出的結(jié)論是：在電壓不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：（1）實(shí)物圖如上圖所示；
（2）滑片沒(méi)有置于阻值最大處；
（4）右，2；
（5）R₂；
（6）在電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題探究“電流與電阻的關(guān)系”，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、操作過(guò)程、器材的選擇及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力，是中考的熱點(diǎn)問(wèn)題，要熟練掌握．