Question

【題目】小薇同學(xué)在探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗中。所用器材有：學(xué)生電源、電流表、電壓表、標有”20Ω 2A”的滑動變阻器R′、開關(guān)，導(dǎo)線和定值電阻R若干。

（1）連接完電路后,小薇發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表的位置互換了,如果閉合開關(guān),則_______(選填“電壓”或“電流”)表的指針可能有明顯偏轉(zhuǎn)。

（2）排除故障后,他先探究電流與電壓的關(guān)系.閉合開關(guān),移動滑片依次測得5組數(shù)據(jù)其中第5次實驗中電壓表的指針如圖所示,其示數(shù)為________V. 他們記錄的其余數(shù)據(jù)如表1所示,分析數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是:在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成_______比.

表1 電流與電壓關(guān)系

實驗序號	1	2	3	4	5
電壓/V	1.0	1.2	1.8	2
電流/A	0.20	0.24	0.36	0.40	0.44

表2 電流與電阻關(guān)系

實驗序號	1	2	3	4
電阻/Ω	10	5	20	25
電流/A	0.30	0.20	0.15	0.12

（3）他繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系,先將電源電壓調(diào)為6 V,分別換上多個定值電阻進行探究,數(shù)據(jù)記錄如表2所示;老師指出其中一組數(shù)據(jù)是拼湊的,你認為是第__________(選填實驗序號)組,理由是實驗所用的滑動變阻器的最大阻值太_______(選填“大”或“小”)了.

（4）在不更換滑動變阻器的情況下,可以采取_______(選填字母符號)措施,完成這組拼湊數(shù)據(jù)所對應(yīng)的實驗測量.

A.降低定值電阻兩端電壓

B.降低電源電壓

C.選用更大阻值的定值電阻

Answer 1

【答案】電壓 2.2 正 4 小 B

【解析】

(1)[1]連接完電路后，若電流表和電壓表的位置互換了，則電壓表串聯(lián)在電路中，電流表與R并聯(lián)，由于電壓表內(nèi)阻很大，所以，電流表示數(shù)幾乎為0，而電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，故如果閉合開關(guān)，則電壓表的指針可能有明顯偏轉(zhuǎn)；

(2)[2]由圖知道，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，其示數(shù)為2.2V，即第5次實驗中電壓表的指針是2.2V；

[3]分析表1數(shù)據(jù)，電壓為原來的幾倍，通過的電流也為原來的幾倍，說明在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

(3)[4][5]由歐姆定律分析表2數(shù)據(jù)知道，電阻的電壓是3V，即電壓表控制的電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓是：

U滑 =6V-3V=3V，

變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的1倍，根據(jù)分壓原理，當接入25Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為是：

R滑 =1×25Ω=25Ω＞20Ω，

所以，第4組數(shù)據(jù)是拼湊的，原因是實驗所用的滑動變阻器的最大阻值太小了；

(4)[6] A．若降低定值電阻兩端電壓，則由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分的電壓更大，由分壓原理，變阻器連入電路的電阻更大，不可行；

B．由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理知道，

，

即，故在不更換滑動變阻器的情況下，因現(xiàn)有變阻器的最大電阻較小，為完成實驗，電源電壓最大是U=5.4V，即降低電源電壓，B可行；

C．因電阻的電壓不變，故變阻器的電壓也不變，由分壓原理，若選用更大阻值的定值電阻，則變阻器連入的電阻更大，C不可行。