Question

【題目】甲、乙兩小組探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為4.5 V），電流表、電壓表各一個，開關(guān)一個，定值電阻四個（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω），滑動變阻器三只（規(guī)格分別為“10Ω　2 A”、“25Ω　1 A”和“50Ω　1 A”），小燈泡一只（額定電壓2.5V），導(dǎo)線若干。

（1）甲小組探究“電流與電壓的關(guān)系”。

①請你根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實物電路連接完整．

（________）

②他們將5 Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，造成這一現(xiàn)象的原因可能是________________________（寫出一條即可）。

③排除故障后進行實驗得到的數(shù)據(jù)如表，由此可得到的實驗結(jié)論是________________。

電壓U/V	1.0	1.5	3.0
電流I/A	0.2	0.3	0.6

（2）乙小組探究“電流與電阻的關(guān)系”．

①將5 Ω的電阻接入電路，檢查無誤后閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為1.5 V，并記下相應(yīng)的電流值．再用10 Ω的電阻替代5 Ω的電阻，此時滑片應(yīng)向____（填“左”或“右”）端移動，移動滑動變阻器滑片的目的是________________________________。

②為了用四個定值電阻完成四組實驗，應(yīng)選擇滑動變阻器的規(guī)格是________________。

③用小燈泡替換定值電阻，移動滑片使燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是____W.

Answer 1

【答案】 電阻R斷路 電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 左 控制定值電阻R兩端的電壓不變 “50Ω　1 A” 0.75

【解析】

(1)①[1]由圖甲可知，滑動變阻器與定值電阻R串聯(lián)，滑動變阻器的滑片向右移動的時候，接入電路中的電阻變小；電壓表測量定值電阻R兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；實物圖連接如圖：

；

②[2]電流表無示數(shù)，表明電流表所在電路斷路；電壓表有示數(shù)，所以有可能是定值電阻R斷路；

③[3]分析表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電阻不變時，電壓增大為原來的幾倍，電流也增大為原來的幾倍，即電流與電壓成正比，可得結(jié)論：電阻一定時，電流與電壓成正比；

(2)①[4]用10Ω的電阻替代5Ω的電阻，定值電阻R分壓變大，大于原來的電壓，為使定值電阻R兩端電壓保持1.5V不變，應(yīng)增大滑動變阻器的分壓，應(yīng)增大滑動變阻器接入電路的阻值，由題中的電路圖可知，應(yīng)向左移動滑動變阻器滑片，保持定值電阻兩端電壓一定；

[5]移動滑動變阻器滑片的目的是使使定值電阻R兩端電壓保持1.5V不變；

②[6]由題圖可知，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端的電壓，電流表測電路中的電流；根據(jù)串聯(lián)分壓的知識分析可知，當(dāng)定值電阻的阻值最大時，滑動變阻器接入電路的阻值也最大；當(dāng)定值電阻時，電壓表示數(shù)，由歐姆定律得，此時電路中的電流：

；

根據(jù)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，則滑動變阻器兩端的電壓：

；

根據(jù)串聯(lián)電路中各處電流都相等，則通過滑動變阻器的電流：

；

由歐姆定律得，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為：

；

故為了完成用四個定值電阻進行實驗，應(yīng)選擇滑動變阻器的規(guī)格是“50Ω 1A”；

③[7]當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，其兩端的電壓，電流表選擇0～0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.33A，即，則小燈泡的額定功率：

。