Question

7．在探究“電流與電阻關(guān)系”的實驗中提供實驗器材如下：電源（提供的電壓不變，為4.5Ⅴ），電流表、電壓表和開關(guān)各一個，四個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），兩個滑動變阻器（規(guī)格分別為“20Ω，2A”、“50Ω，1A”），導(dǎo)線若干．
（1）根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線將圖乙實物圖連接完整（注意選擇合理的電流表量程），并將變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處．

（2）實驗時在m、n間先接入5Ω的電阻．閉合開關(guān)移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下相應(yīng)電流值．然后只在m、n間換上10Ω的電阻并馬上閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)變?yōu)?.2V，此時滑片P應(yīng)向A（選填“A”或“B”）端移動．移動變阻器滑片的目的是：調(diào)節(jié)m、n間電壓為1.5V．
（3）用同一變阻器完成四個定值電阻的實驗，應(yīng)選擇的滑動變阻器規(guī)格是“50Ω 1A”．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，電流表與電阻R串聯(lián)，由題中條件求出電路的最大電流確定電流表的量程；然后根據(jù)電流從正接線流入，負接線柱流出將電流表串聯(lián)接入電路中，變阻器接線柱按一上一下原則與電流表串聯(lián)，
（2）探究電流跟電阻的關(guān)系時，要保持電阻兩端的電壓不變，當(dāng)換上較大的電阻時，先根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，結(jié)合串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定滑片移動的方向；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理確定滑動變阻器連入電路中的電阻大小，確定變阻器的規(guī)格．

解答 解：
（1）探究電流跟電阻的關(guān)系時，要保持電阻兩端的電壓不變，由題中條件，電壓表示數(shù)為1.5V保持不變，當(dāng)定值電阻為最小5Ω時，電路通過的最大電流I=$\frac{{U}_{示}}{{R}_{最小}}=\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，電流表選用小量程，變阻器接線柱按一上一下原則連入電路中且與電流表串聯(lián)，如下圖所示：

（2）當(dāng)mn兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，由分壓原理，AB間的電壓將增大，該實驗要控制AB間的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大變阻器分得的電壓，由分壓原理，滑動變阻器連入的電阻應(yīng)變大，所以只需向左（A）滑動滑片，直到電壓表的示數(shù)回到原來的1.5V為止．
（3）為使電壓表的示數(shù)為1.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，
變阻器分得的電壓為U_滑=4.5V-1.5V=3V，即變阻器分得的電壓為定值電壓的$\frac{3V}{1.5V}$=2倍，根據(jù)分壓原理，滑動變阻器接入電路中的阻值也為定值電阻的2倍，當(dāng)20Ω的電阻接入mn間時，變阻器連入電路中電阻大小是40Ω＞20Ω，因此需要選擇“50Ω 1A”的滑動變阻器．
故答案為：（1）見上圖；
（2）A；調(diào)節(jié)m、n間電壓為1.5V；
（3）“50Ω，1A”．

點評 本題為探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”實驗，考查學(xué)生對電路的連接、操作過程、器材的選擇等知識，為中考常見題型．