Question

探究“电流与电阻的关系”。器材有：滑动变阻器、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。

表一

电压U/V	4
电阻R/Ω	20	15	10
电流I/A	0.20	0.28	0.40

（1）闭合开关后，移动滑片，使与电阻（20Ω）并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时，他应该向_____（选填“左”或“右”）调节变阻器使电压表示数仍为4V，但调节时却发现实验不能继续进行了，其原因是_____。改变连接后继续实验，当电压表示数为4V时，电流表示数如图乙所示，为_____A；综合分析数据可得：_____。

表二：

电阻R/Ω	10
电压U/V	2	3	4	5	6
电流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（2）小良又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中。分析表2中数据可得：_____。分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为_____Ω。

Answer

左 电流超过了电流表0﹣0.6A的量程 0.8 电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比 电阻一定时，电流与电压成正比 20

【解析】

（1）根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻，电阻变小，其分得的电压减小；

探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为4V；

若再接入5Ω的电阻时，由欧姆定律，I＝＝＝0.8A＞0.6A，故实验不能正常进行，是由于超过了电流表所选的量程（0﹣0.6A）；

据上可知，电阻两端的电压为4V，电流表应该选择0～3A量程，分度值为0.1A，所以示数为0.8A；

横向分析表中数据知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，即电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；

（2）横向分析表2中数据可知，电压为原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，即电阻一定时，电流与电压成正比；

当滑片移到最小阻值处，即接入电路中的电阻为0时，电路中电流I′＝0.6A，

由欧姆定律，定值电阻的阻值：

R＝＝＝10Ω；

当滑片移到最大阻值处，电路中电流I″＝0.2A，

由欧姆定律，电路中的总电阻：

R串＝＝＝30Ω，

根据串联电路电阻的规律，滑动变阻器连入电阻的阻值：

R′＝R串﹣R＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；