Question

1．在探究“電流與電阻的關(guān)系”的實驗中，所選定值電阻的阻值為分別為R₁=5Ω，R₂=10Ω，R₃=20Ω滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω　1A”．

（1）請在圖1中的虛線框內(nèi)畫出滑動變阻器的電路符號，并用筆劃線代替導(dǎo)線，將圖2所示的實物電路連接完整．
（2）連好電路后，按下列步驟進行實驗：
①將R₁接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記下電流表的示數(shù)I₁．
②用R₂替換R₁接入電路，接下來的操作是：移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)仍然為1.5V，記下電流表的示數(shù)I₂．
③用R₃替換R₂接入電路，重復(fù)上述操作．
（3）請將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整．

次數(shù)	R/Ω	I/A
1	5	0.3
2	10
3	20

（4）本實驗的結(jié)論是：電壓一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）直接將滑動變阻器的符號畫在電路中；根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流確定電流表的量程，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，更換電阻后，要移動滑動變阻器滑片位置，使電壓表示數(shù)保持不變，然后記錄電流表的示數(shù)；
（3）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為1.5V時通過R₂和R₃的電流，然后完成表格；
（4）運用控制變量法歸納實驗結(jié)論．

解答 解：（1）把滑動變阻器的符號畫在電路中，如下圖所示：

一節(jié)干電池的電壓為1.5V，兩節(jié)干電池串聯(lián)時電源的電壓為3V，
當電路中的阻值最小為5Ω時，電路中的電流最大I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，
故電流表的量程為0～0.6A，滑動變阻器按“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）該實驗需要控制定值電阻兩端的電壓一定，所以，當用R₂替換R₁接入電路時，接下來他應(yīng)該進行的操作是：移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)仍然為1.5V，記下電流表的示數(shù)I₂；
（3）實驗中電壓表的示數(shù)U=1.5V，則通過R₂和R₃的電流分別為：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{1.5V}{10Ω}$=0.15A，I₃=$\frac{U}{{R}_{3}}$=$\frac{1.5V}{20Ω}$=0.075A，
表格數(shù)據(jù)如下所示：

次數(shù)	R/Ω	I/A
1	5	0.3
2	10	0.15
3	20	0.075

（4）實驗結(jié)論為：電壓一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：
（1）電路圖和實物圖的連接如上所示；
（2）②移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)仍然為1.5V，記下電流表的示數(shù)I₂；
（3）表格如上所示；
（4）電壓一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．

點評 本題考查了滑動變阻器的元件符合和根據(jù)電路圖連接實物圖、實驗的操作、歐姆定律的應(yīng)用以及利用控制變量法歸納結(jié)論，會確定電流表的量程是解題的關(guān)鍵．