Question

【題目】探究“電流與電阻的關(guān)系”．器材有：滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源（電壓恒為6 V）各一個(gè)，電流表、電壓表各一塊，三個(gè)定值電阻（10 Ω、15 Ω、20 Ω），導(dǎo)線若干．

（1）如圖1是小明連接的實(shí)物電路，圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線．

（_____）

（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于__________（填“A”或“B”）端．

（3）閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑片，使與電阻（20 Ω）并聯(lián)的電壓表示數(shù)為4 V，讀出電流表示數(shù)，再分別改接15 Ω、10 Ω的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示．老師告訴小明有一組數(shù)據(jù)誤差較大，便找來一個(gè)5 Ω的電阻讓他再測(cè)一組數(shù)據(jù)．當(dāng)他把5 Ω的電阻接入電路時(shí)，要使電壓表示數(shù)仍為4 V，實(shí)驗(yàn)不能繼續(xù)進(jìn)行，其原因是 __________ ．改變連接后，當(dāng)電壓表示數(shù)仍為4 V時(shí)，電流表示數(shù)為________ A（如圖2所示）．綜合分析數(shù)據(jù)可得：電壓一定時(shí)，__________ ．

表1

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

（拓展）小明又利用上述實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電壓的關(guān)系”，將滑片從一端移到另一端的過程中，把收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入了表2中．

表2

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

（1）分析表2中數(shù)據(jù)可得：電阻一定時(shí)，_______．

（2）分析可知，小明使用的變阻器的最大阻值為__________Ω.

Answer 1

【答案】 A 電流超過了所選量程 0.8 導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體的電阻成反比 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比 20

【解析】

（1）根據(jù)題意知道，電路連接時(shí)，電阻短路；

（2）在閉合電路前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)為最大阻值處，所以滑片應(yīng)位于A端；

（3）電路中分別接入20Ω、15Ω、10Ω的電阻，實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘�常進(jìn)行，說明電路是正常的，改接5Ω電阻后，電路不能正常進(jìn)行，是由于超過了電流表所選的量程；先確定電流表選擇的量程和最小分度值，再讀出電流表的示數(shù)；綜合分析表1數(shù)據(jù)知道，電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體的電阻成反比；

拓展：

綜合分析表2知道，（1）電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（2）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和滑動(dòng)變阻器接入電路的最大值和最小值列出等式解答即可

（1）根據(jù)題意知道，被測(cè)電阻應(yīng)與電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表與被測(cè)電阻并聯(lián)，由圖知道，電路連接時(shí)，電阻短路了，正確電路如下：

（2）在閉合電路前，為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)為最大阻值處，所以滑片應(yīng)位于A端；

（3）電路中分別接入20Ω、15Ω、10Ω的電阻，實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘�常進(jìn)行，說明電路是正常的，當(dāng)改接5Ω電阻后，電路不能正常進(jìn)行，則是由于超過了電流表所選的量程；改變連接后，當(dāng)電壓表示數(shù)仍為4 V時(shí)，由知道，電流表選擇0～3A量程，所以，由圖2知道，示數(shù)是0.8A；綜合分析表1中的數(shù)據(jù)知道，電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比；

【拓展】

（1）綜合分析表2中數(shù)據(jù)知道，電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

（2）當(dāng)滑片移到最小阻值處，即接入電路中的電阻為0時(shí)，則電路中電流最大是：I大=0.6A，所以，定值電阻的阻值是：R=；由表2知道，當(dāng)滑片移到最大阻值處時(shí)，電路中電流最小是：I小=0.2A，此時(shí)電路中的總電阻是：，滑動(dòng)變阻器的阻值是：R′=R串 -R=30Ω-10Ω=20Ω。