Question

6．小紅用定值電阻做實(shí)驗(yàn)，探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中多次改變導(dǎo)體兩端的電壓的大小，并將測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄在表鉻中．
（1）請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)電路圖畫(huà)在方框內(nèi)．

電壓/V	2.0	2.5	3.0
電流/A	0.20	0.25	0.30

（2）分析比較表中的電流與電壓變化的倍數(shù)關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：對(duì)同一導(dǎo)體，電阻不變，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比．
（3）小明用上圖研究“電壓一定時(shí)．電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，電源電壓恒為3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)由“15Ω 1A”，先后接入不同阻值的定值電阻R，Ω移動(dòng)滑片使電壓表示數(shù)為1.5V，讀出電流表示數(shù)，當(dāng)20Ω的電阻接入時(shí)，電壓表示數(shù)始終無(wú)法達(dá)到1.5V，其原因是B．
A．控制的電壓1.5V太高 
B．滑動(dòng)變阻器阻值大小了 
C.20Ω的阻值太小．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定所需的器材，并注意連接方法，畫(huà)出電路圖；
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，得出電流與電壓的正比例關(guān)系；
（3）分析電路可知滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián)在電路中，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律可知串聯(lián)電路分壓規(guī)律．

解答 解：（1）電流表與導(dǎo)體串聯(lián)，測(cè)量通過(guò)導(dǎo)體的電流，電壓表與導(dǎo)體并聯(lián)，測(cè)量導(dǎo)體兩端的電壓，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流，電路圖如圖所示：

（2）由表格中數(shù)據(jù)，電阻不變，電壓增大為原來(lái)的幾倍，電流也增大為原來(lái)的幾倍，但電壓與電流的比值不變，可得，電阻不變，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比；
（3）定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流關(guān)系可知，通過(guò)定值電阻和滑動(dòng)變阻器的電流相等，即I_R=I_P
根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可得，$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{{U}_{P}}{{R}_{P}}$，即：$\frac{{R}_{P}}{R}$=$\frac{{U}_{P}}{{U}_{R}}$；
A、根據(jù)題意，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為最大值15Ω時(shí)，此時(shí)電阻兩端的電壓最低，$\frac{15Ω}{20Ω}$=$\frac{3V-{U}_{R}}{{U}_{R}}$，解得UR=1.7V，說(shuō)明控制電阻兩端的電壓為1.5V，太低，變阻器無(wú)法達(dá)到，A錯(cuò)誤；
B、電源電壓為3V，當(dāng)20Ω的電阻接入a、b間時(shí)，電壓表示數(shù)要達(dá)到1.5V，根據(jù)串分壓的知識(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)為20Ω，所以電壓表的示數(shù)不能達(dá)到1.5V，是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的電阻太小，B正確．
C、滑動(dòng)變阻器的最大阻值為15Ω，要使電壓表的示數(shù)為1.5V，定值電阻的最大阻值為15Ω，所以不能使其兩端的電壓達(dá)到1.5V，是因?yàn)?0Ω的阻值太大的原因，故C不合題意．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）電阻不變，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比；（3）B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律及滑動(dòng)變阻器使用的理解和運(yùn)用能力，注意是選擇不可能的因素，因此屬易錯(cuò)題．