Question

12．在探究電流與電壓，電阻的關(guān)系中：
【提出問題】通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體電阻的大小有什么關(guān)系？
【猜想】導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
【實(shí)驗(yàn)器材】電源（電壓恒為4.5V）、電流表、電壓表各一只、開關(guān)一個(gè)，三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω）、三只滑動(dòng)變阻器（10Ω  1.5A、20Ω  1．A、50Ω  1A）、導(dǎo)線若干．
【實(shí)驗(yàn)過程】

（1）如圖所示電路為實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖，請(qǐng)將電路圖畫在方框內(nèi)．
（2）小紅在探究時(shí)，先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下電流值．接著斷開開關(guān)，取下5Ω電阻后改接10Ω電阻，閉合開關(guān)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向右端移動(dòng)（選填“左”或“右”），直至電壓表示數(shù)為1.5V，再次記下電流值．
（3）接著小紅換用15Ω的電阻重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到了下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得出導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.30	0.15	0.10

（4）小紅實(shí)驗(yàn)時(shí)所選 擇的滑動(dòng)變阻器規(guī)格是50Ω 1A．

Answer 1

分析 （1）分析實(shí)物電路圖，明確各電路元件的連接方式，然后根據(jù)實(shí)物電路圖作出電路圖．
（2）探究電流與電阻關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，根據(jù)阻值變化及串聯(lián)電路特點(diǎn)，根據(jù)電路圖判斷滑片的移動(dòng)方向；
（3）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（4）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)該阻值選擇滑動(dòng)變阻器的規(guī)格．

解答 解：（1）分析實(shí)物電路圖，根據(jù)實(shí)物電路圖作出實(shí)驗(yàn)電路圖，如圖所示．

（2）用10Ω的電阻替換5Ω電阻時(shí)，電阻阻值變大，滑動(dòng)變阻器阻值不變，電阻分壓變大，為保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)減小電阻的分壓，增大滑動(dòng)變阻器的電壓，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)該變大，由電路圖可知，應(yīng)向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，直到電壓表的示數(shù)是1.5V為止；
（3）分析數(shù)據(jù)得出導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（4）由題意知，電阻兩端電壓U_R=1.5V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=4.5V-1.5V=3V，
因?yàn)镮=$\frac{U}{R}$，
所以當(dāng)電路電流I=0.1A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω＞20Ω，
因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選規(guī)格為“50Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）右；電壓表示數(shù)為1.5V；（3）反比；（4）50Ω　1A；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了根據(jù)實(shí)物電路圖作實(shí)驗(yàn)電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)器材的選擇，是實(shí)驗(yàn)的常考問題，一定要掌握；分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確作出電路圖的前提與關(guān)鍵．