Question

小明利用如图所示实物图探究“电流与电压、电阻的关系”。

(1)请将图中的实物电路连接完整______；

(2)连接好电路后，小明移动滑动变阻器的滑片，发现两电表示数不变化，且电流表示数较小，则电路出现的故障是______；

(3)在探究“电流与电压的关系”实验中，所测数据如下表，分析数据可得结论是：______；

R1＝10 Ω
电压U/V	1	2	2.5	3
电流I/A	0.1	0.2	0.25	0.3

(4)在探究“电流与电阻的关系”时，将电阻R₁由10 Ω换成15 Ω，闭合开关后，电压表示数会______ (选填“变大”“变小”或“不变”)，接下来应将滑动变阻器的滑片P向______ (选填“左”或“右”)端移动。

（拓展）小明测得电源电压为4.5 V，请结合表中数据计算在探究“电流与电压的关系”实验中，电压表示数为1 V和3 V时，滑动变阻器所消耗的电功率之比为______，滑动变阻器的最大阻值不小于______Ω。

Answer

滑动变阻器接了两个下接线柱 电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比 变大 右 35

【解析】

(1)电流表与电阻串联，电压表与电阻并联，如答图所示；(2)移动滑片，电表示数无变化，说明滑动变阻器不是一上一下接入电路的，且电流表示数小，说明变阻器两下接线柱接入电路；(3)横向分析表中数据知，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，即电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端电压成正比；(4)根据串联分压原理可知，将定值电阻由10 Ω改接成15 Ω，电阻增大，其分得的电压增大，即电压表示数变大；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，由分压原理可知，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变。【拓展】滑动变阻器与定值电阻串联，电源电压为4.5 V，当电压表示数为1 V时，滑动变阻器两端电压U1＝4.5 V－1 V＝3.5 V，当电压表示数为3 V时，滑动变阻器两端电压U2＝4.5 V－3 V＝1.5 V，P1＝3.5 V×0.1 A＝0.35 W，P2＝1.5 V×0.3 A＝0.45 W，＝＝。由表中数据可知R1＝10 Ω，电源电压4.5 V，由串联电路分压规律＝，解得R滑＝35 Ω。所以滑动变阻器的最大阻值不小于35 Ω。