Question

探究电流与电阻的关系。

（实验器材）电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A，0~3A量程均可用)一只、电压表(0~3V，0~15V量程均可用)一只、开关一个、7个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、50Ω)、滑动变阻器(50Ω 1A)、导线若干。

（1）连线时，开关应该__________，正确连线后，闭合开关时发现，无论怎样移动滑片电流表示数为零，电压表有明显偏转，原因可能是_____________________。

（2）小明先用5Ω的定值电阻进行第1次实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，记下电流表的示数为0.5A；再将10Ω的电阻去更换5Ω电阻进行第2次实验，移动滑动变阻器的滑片观察电压表示数变化到某数值后，记录此时电流表读数为____________。

（3）若本实验7个定值电阻都用上，则控制定值电阻两端的电压范围为______________。

Answer

断开 定值电阻断路 0.25A 3V~5V

【解析】

(1)[1]连接电路时，开关应先断开。

[2]串联电路中，无论怎样移动滑片电流表示数为零，说明电路中断路，又因为电压表有明显偏转，所以应该是与电压表并联的定值电阻断路。

(2)[3]把5Ω电阻接入电路时，电流为0.5A，所以由U=IR可知，电阻两端电压为2.5V。此实验探究电流与电阻的关系，所以必须保证电压不变，即电阻两端电压保持2.5V不变，换成10Ω电阻后，电压仍为2.5V，所以第二次电流为：

。

(3)[4]滑动变阻器允许通过的最大电流是1A，所以确定1A为电路中的最大电流。电路中电阻最小时电流最大，当R1=5Ω，滑动变阻器阻值为零时电阻最小，此时定值电阻电压为：

。

电路中电阻最大时，电路才有最小电流和电压，所以当R7=50Ω，滑动变阻器阻值为最大值时，电路电阻最大，此时定值电阻电压为U7，由串联分压公式得：

U7=3V

所以7个定值电阻都用上，则控制定值电阻两端的电压范围为3V~5V。