Question

9．用圖甲所示的電路探究“電流的大小和哪些因素有關(guān)”，電源電壓15V保持不變，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“50Ω　2A”，阻值為10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值電阻各一個(gè)，電流表量程0～0.6A、0～3A，電壓表量程0～3V，0～15V．
（1）根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整，電壓表量程選擇應(yīng)滿足能測(cè)量出下面表格的4組數(shù)據(jù)．
（2）下表為小盧提交的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，鄭老師指出第4組數(shù)據(jù)不符合實(shí)際，你認(rèn)為不符合實(shí)際的理由是要控制電阻兩端的電壓6V不變，所需分壓電阻超出了滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（3）另一位同學(xué)將10Ω的電阻接入電路中，閉合開關(guān)，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄下對(duì)應(yīng)的幾組電表示數(shù)．此過程他實(shí)際探究的問題是電流與電壓的關(guān)系．

實(shí)驗(yàn)次序	R/Ω	I/A
1	10	0.59
2	20	0.30
3	30	0.20
4	40	0.15

Answer 1

分析 （1）電流表應(yīng)串聯(lián)接入電路中，電壓表并聯(lián)在電阻的兩端；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電阻兩端電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的阻值，做出解答；
（3）探究電流與電阻、電壓有關(guān)系，根據(jù)控制不變的量，確定電流與變化量的關(guān)系；多次測(cè)量得出普遍性的結(jié)論．

解答 解：（1）由表格中的數(shù)據(jù)可知，電流表的最大示數(shù)為0.59A，故電流表量程為0-0.6A，電壓表示數(shù)為U=IR=20Ω×0.3A=6V，故電壓表量程為0-15V；電流表應(yīng)串聯(lián)接入電路中，電壓表并聯(lián)在電阻的兩端，如圖：
；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，電阻兩端的電壓保持6V不變，那么第4次實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓為9V，根據(jù)歐姆定律可知，滑動(dòng)變阻器的阻值R_滑=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{0.15A}$=60Ω，超出了滑動(dòng)變阻器的最大阻值；同理第4次實(shí)驗(yàn)中也超出了滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（3）小明將10Ω的電阻接入電路中，閉合開關(guān)，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄對(duì)應(yīng)的幾組電表示數(shù)．此過程小明控制電阻不變，改變電壓值，記錄對(duì)應(yīng)的電流大小，探究的問題是電流與電壓的關(guān)系；
故答案為：（1）如圖；（2）要控制電阻兩端的電壓6V不變，所需分壓電阻超出了滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（3）電流與電壓的關(guān)系．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的控制變量法和歐姆定律的理解和掌握，中考常見題型．