Question

18．學(xué)習(xí)小組在“探究一定電壓下，電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，選用的實(shí)驗(yàn)器材為：電源電壓恒為4.5Ⅴ，三個(gè)定值電阻（10Ω、15Ω、20Ω），兩只滑動(dòng)變阻器（分別為“20Ω 2A”、“50Ω 1A”）等．

（1）如圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，請(qǐng)你用筆畫(huà)線將圖乙的實(shí)物圖連接完整．
（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在ab間接入10Ω的定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，使電壓表的示數(shù)為1.5Ⅴ，并記下相應(yīng)的電流值是0.15A；再改接15Ω的定值電阻，此時(shí)圖乙中滑片P應(yīng)向D （選填“C”或“D”）端移動(dòng)，該同學(xué)移動(dòng)變阻器滑片P的目的是控制電壓表示數(shù)不變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流，確定電流表量程并串聯(lián)在電路中；
（2）由歐姆定律求電流大小；根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求確定變阻器的作用．

解答 解：（1）電壓表選用小量程，最大電壓為3V，當(dāng)定值電阻最小時(shí)，電路中的最大電流：
I_大=$\frac{U}{{R}_{小}}=\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，故電流表選用小量程，與電阻串聯(lián)，如下所示：

（2）先在ab間接入10Ω的定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，使電壓表的示數(shù)為1.5Ⅴ，根據(jù)歐姆定律，電流大�。�
I=$\frac{U′}{{R}_{1}}$=$\frac{1.5V}{10Ω}$=0.15A；
根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向D端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為1.5V；該同學(xué)移動(dòng)變阻器滑片P的目的是：控制電壓表示數(shù)不變．
故答案為：（1）如上所示；（2）0.15；D；控制電壓表示數(shù)不變．

點(diǎn)評(píng) 本題探究一定電壓下，電流與電阻關(guān)系，考查電路的連接、歐姆定律和控制變量法的運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程及變阻器的作用，