Question

现有下列器材：学生电源(6V)，电流表(0～0.6A，0～3A)、电压表(0～3V，0～15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。

(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉)________；

(2)实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：_____________________________________________________________________________________________________________________________________；

(3)上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向________(选填“A”或“B”)端移动滑片，使电压表示数为________V时，读出电流表的示数；

(4)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器________；

A.50Ω　1.0A

B.30Ω　1.0A

C.20Ω　1.0A

(5)下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是________。

A.用刻度尺测量物理课本的长与宽

B.探究杠杆的平衡条件

Answer

电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 2 A B

【解析】

(1)滑动变阻器按“一上一下”原则接入电路，电压表与电阻并联，如答图所示；(2)由图丙知，电流和电阻的乘积为：U＝IR＝0.4 A×5 Ω＝0.2 A×10 Ω＝0.1 A×20 Ω＝2 V，故由图像可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(3)根据串联分压原理可知，将定值电阻由5 Ω改接成10 Ω，电阻增大，其分得的电压增大；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，应增大滑动变阻器分得的电压，即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2 V；(4)电阻两端的电压始终保持2 V不变，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝6 V－2 V＝4 V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20 Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20 Ω＝40 Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40 Ω的滑动变阻器，即选A；(5)探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验，多次测量的目的是从不同情况中找到普遍规律，用刻度尺测量物理课本的长度和宽度时进行多次测量获得多组数据，是为了取平均值减小误差，A错误；探究杠杆平衡条件时进行多次测量获得多组数据，是为了得出普遍性的结论，B正确．