Question

用如图1电路探究电流跟电压和电阻的关系，实验器材如下：电源（4.5V），滑动变阻器（“10 Ω 2A”、“50 Ω 1.5A”）．电流表（0~0.6A），电压表（0~3V），定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）。

（1）探究电流与电压的关系实验中，选取“10 Ω 2A"的滑动变阻器与10 Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片P，多次实验后用图象法处理数据如图2：

①分析图象得出结论：______________________。

②如图2的I-U图象在前半区（即阴影区）没有实验数据，为了扩大数据的范围，请提供一个可行的方案： ___________。

（2）在探究电流与电阻的关系实验中，选取“50 Ω 1.5A”滑动变阻器与5 Ω的定值电阻完成了第1次实验，记录数据于表格中：

实验序号	电阻R/Ω	电流I/A
1	5	0.5
2	10
3	20

①进行第2次实验，将定值电阻由5Ω 改为10Ω，闭合开关，调节滑片P直至电压表示数为_________V，并记录数据。

②进行第3次实验，将定值电阻由10Ω 改为20Ω，闭合开关，发现异常现象：______________。请针对此现象提出正确的操作建议：_______________________。

Answer

详见解析 改用最大阻值更大的滑动变阻器 2.5 电压表示数超过量程 详见解析

【解析】

(1)①[1]由图2可知，电阻一定，电流跟电压成正比；

②[2]图2的I-U图象在前半区（即阴影区）没有实验数据，电流和电压没有较小的数据，可能变阻器的最大阻值较小，可以改用最大阻值更大的滑动变阻器；

(2)①[3]探究电流与电阻的关系，保持电压不变，电阻两端电压

U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V；

②[4]将电阻改为10Ω时，通过电路的电流

I2==0.25A，

变阻器连入电路的电阻

R滑==8Ω，

将定值电阻由10Ω 改为20Ω，变阻器的滑片没有改变时，通过电路的电流

I3=A，

电阻两端的电压

U3= I3R3=A×20Ω≈3.2V＞3V，

超过电压表的量程；

[5]为了不超过电压表的量程，闭合开关前，将滑动变阻器滑片移到最大阻值处（最右端）。