Question

18．小強(qiáng)探究“電流與電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖，所采用的器材有：電源（電壓3V保持不變），標(biāo)有“50Ω  1A”字樣的滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、四個(gè)阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻、開關(guān)及導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)根據(jù)如圖1所示的電路圖完成圖2所示的實(shí)物圖連接，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于圖中最左端（選填“左”或“右”）．
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，小強(qiáng)將5Ω電阻接入電路，移動(dòng)變阻器的滑片P使電壓表的示數(shù)為1V，記錄電流表示數(shù)；用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路，應(yīng)向左移動(dòng)滑片P（選填“左”或“右”），直到電壓表示數(shù)再次為1V時(shí)，記錄此時(shí)電流表示數(shù)如圖3所示為0.1A，填入表格．

序號(hào)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	20
電流I/A	0.2		0.05

（3）他能否用30Ω電阻繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)：不能（選填“能”或“不能”）．理由是：滑動(dòng)變阻器的最大阻值過(guò)小．
（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，分析數(shù)據(jù)可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）連接實(shí)物時(shí)，要注意滑動(dòng)變阻器的正確使用方法；閉合開關(guān)前將滑動(dòng)變阻器的滑片達(dá)到最大阻值出，是為了讓電路中有較大的電阻，防止電路中電流過(guò)大而燒壞用電器；
（2）探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變即電壓表的示數(shù)不變；
（3）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的最大阻值與定值電阻阻值間的關(guān)系，由串聯(lián)電路的分壓原理分析電壓表不能達(dá)到要求的原因．
（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)關(guān)系，歸納出結(jié)論．

解答 解：（1）由圖1可知，滑動(dòng)變阻器采用右下接線柱接入電路，如圖4；閉合開關(guān)前，為防止電路中電流過(guò)大而損壞電路設(shè)備，應(yīng)將滑片滑到最大阻值處即最左端；
（2）實(shí)驗(yàn)中，更換定值電阻時(shí)，每次應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)保持不變，記錄電流表示數(shù)；所以用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，電壓表示數(shù)會(huì)變大，為控制電壓表示數(shù)不變，應(yīng)增大變阻器接入電路的電阻即向左移動(dòng)滑片P，應(yīng)使電壓表示數(shù)為1V時(shí)再記錄此時(shí)電流表示數(shù)．
由圖2可知，電流表采用0-0.6A量程，最小分度為0.02A，讀出圖3示數(shù)為0.1A；
（3）當(dāng)接入電阻R=30Ω時(shí)，依據(jù)控制變量法，電壓表示數(shù)須仍為1V，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，$\frac{R}{{R}_{滑}}$=$\frac{U}{{U}_{滑}}$=$\frac{3V-1V}{1V}$=$\frac{2}{1}$，可得R_滑=60Ω＞50Ω，所以“50Ω  1A”的已不滿足要求，即實(shí)驗(yàn)不能繼續(xù)；
（4）由表中數(shù)據(jù)可以得出，電壓一定時(shí)，IR的乘積不變，即電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻成反比．
故答案為：（1）如圖4；左；（2）左；0.1；（3）不能；滑動(dòng)變阻器的最大阻值過(guò)��；（4）電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑動(dòng)變阻器的正確使用和連接方法、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)等，要會(huì)熟練運(yùn)用串聯(lián)電路的電流和電壓關(guān)系解答．