Question

【題目】（9分）（2014秋漳州期末）甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關系”，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一個，開關一個，四個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），兩只滑動變阻器（規(guī)格分別為“20Ω2A”、“50Ω1A”），導線若干．

（1）甲小組探究“電流與電壓的關系”

①請你根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙中的實物電路連接完整．

②他們將5Ω的電阻接入電路，閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至最 （選填“左”或“右”）端；電路中滑動變阻器起到 的作用．

③他們進行實驗得到的數(shù)據(jù)如表，由此可得到的實驗結論是： ．

電壓U/V	1.0	1.5	3.0
電流I/A	0.2	0.3	0.6

④你認為本次實驗中多次測量的目的是 ．

（2）乙小組探究“電流與電阻的關系”

①將5Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下相應的電流值．再用10Ω的電阻替代5Ω的電阻后，滑動變阻器連入電路的電阻阻值應 （選填“增大”、“減小”或“不變”），使電壓表示數(shù)保持1.5V保持不變．

②若要使所給的4各定值電阻分別接入電路中都能正常進行實驗，應選擇滑動變阻器的規(guī)格是 ，理由是： ．

Answer 1

【答案】（1）見上圖；左；保護電路；電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；為了使實驗結論更具有普遍性和可靠性，便于尋找實驗普遍規(guī)律；（2）50Ω 1A；當定值電阻為20Ω時，UR=1.5V，U變=4.5V﹣1.5V=3V，=，所以，R變=40Ω，滑動變阻器最大阻值至少為40Ω，所以選50Ω 1A的滑動變阻器．

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)電路圖連接實物圖，可采用“電流流向法”，從電源的正極出發(fā)，按照電流的流向，先串主電路，再將電壓表并在待測電阻的兩端；連接滑動變阻器時，要“一上一下”的原則；

②閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至A端；電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和改變電阻兩端電壓，進行多次測量的作用；

③在探究“電流與電壓和電阻的關系”時，要采用控制變量法進行實驗，即電壓不變時探究電流與電阻的關系，電阻不變時探究電流與電壓的關系；

④本次實驗中多次測量的目的是為了使實驗結論更具有普遍性和可靠性，便于尋找實驗普遍規(guī)律；

（2）用10Ω的電阻替代5Ω的電阻后，滑動變阻器連入電路的電阻阻值應增大，使電壓表示數(shù)保持1.5V保持不變．

解：（1）①電源電壓為4.5V，因此電壓表量程選取0～6V．電流表的量程不確定，因此選擇較大量程．采用“電流流向法”，電流從電源正極出發(fā)，依次將開關、滑動變阻器、定值電阻、電流表串聯(lián)起來，再將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端；故連接實物圖如下：

②閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至最左端即阻值的最大處；電路中滑動變阻器起到保護電路的作用；

③據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得，電阻R===5Ω，所以可得結論電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；

④本次實驗中多次測量的目的是 為了使實驗結論更具有普遍性和可靠性，便于尋找實驗普遍規(guī)律；

（2）將5Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下相應的電流值．再用10Ω的電阻替代5Ω的電阻后，滑動變阻器連入電路的電阻阻值應增大，使電壓表示數(shù)保持1.5V保持不變．

當定值電阻為20Ω時，UR=1.5V，U變=4.5V﹣1.5V=3V，=，所以，R變=40Ω，滑動變阻器最大阻值至少為40Ω，所以選50Ω 1A的滑動變阻器．

故答案為：（1）見上圖；左；保護電路；電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；為了使實驗結論更具有普遍性和可靠性，便于尋找實驗普遍規(guī)律；（2）50Ω 1A；當定值電阻為20Ω時，UR=1.5V，U變=4.5V﹣1.5V=3V，=，所以，R變=40Ω，滑動變阻器最大阻值至少為40Ω，所以選50Ω 1A的滑動變阻器．