Question

【題目】現有下列器材：學生電源(6V)，電流表(0～0.6A，0～3A)、電壓表(0～3V，0～15V)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω各一個)、開關、滑動變阻器和導線若干，利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關系”。

(1)請根據圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物連接成完整電路(要求連線不得交叉)________；

(2)實驗中依次接入三個定值電阻，調節滑動變阻器的滑片，保持電壓表示數不變，記下電流表的示數，利用描點法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可以得出結論：_____________________________________________________________________________________________________________________________________；

(3)上述實驗中，小強用5Ω的電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變，接著把R換成10Ω的電阻接入電路，閉合開關，向________(選填“A”或“B”)端移動滑片，使電壓表示數為________V時，讀出電流表的示數；

(4)為完成整個實驗，應該選取哪種規格的滑動變阻器________；

A.50Ω　1.0A

B.30Ω　1.0A

C.20Ω　1.0A

(5)下列實驗與本次實驗進行多次測量的目的相同的是________。

A.用刻度尺測量物理課本的長與寬

B.探究杠桿的平衡條件

Answer 1

【答案】 電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比 A 2 A B

【解析】

(1)滑動變阻器按“一上一下”原則接入電路，電壓表與電阻并聯，如答圖所示；(2)由圖丙知，電流和電阻的乘積為：U＝IR＝0.4 A×5 Ω＝0.2 A×10 Ω＝0.1 A×20 Ω＝2 V，故由圖像可以得出結論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；(3)根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5 Ω改接成10 Ω，電阻增大，其分得的電壓增大；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，應增大滑動變阻器分得的電壓，即應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動，使電壓表的示數為2 V；(4)電阻兩端的電壓始終保持2 V不變，根據串聯電路電壓的規律，滑動變阻器分得的電壓：U滑＝6 V－2 V＝4 V，滑動變阻器分得的電壓為電壓表示數的2倍，根據分壓原理，當接入20 Ω電阻時，滑動變阻器連入電路中的電阻為：R滑＝2×20 Ω＝40 Ω，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少40 Ω的滑動變阻器，即選A；(5)探究“通過導體的電流與電阻的關系”實驗，多次測量的目的是從不同情況中找到普遍規律，用刻度尺測量物理課本的長度和寬度時進行多次測量獲得多組數據，是為了取平均值減小誤差，A錯誤；探究杠桿平衡條件時進行多次測量獲得多組數據，是為了得出普遍性的結論，B正確．