小俐在探究“通過導體的電流與導體兩端電壓的關係”時，電路如圖*所示，電源電壓保持不變，R為定值電阻．（1）請用...

問題詳情：

小俐在探究“通過導體的電流與導體兩端電壓的關係”時，電路如圖*所示，電源電壓保持不變，R為定值電阻．

（1）請用筆畫線代替導線，將乙圖中的電路按*圖連接完整（要求導線不交叉）______

（2）如乙圖所示，實驗前滑動變阻器的滑片應位於_______（選填“A”或“B”）端．滑動變阻器的作用除了起到保護電路的作用，還起到了____________________的作用．

（3）排除故障後，小俐又取了兩個定值電阻，想利用這些器材繼續探究“電壓不變時，電流與電阻的關係”．實驗中所用電阻的阻值分別為5歐、10歐、20歐，電源電壓為6V，分別接入三個定值電阻，調節滑動變阻器的滑片，記錄數據，得到了如圖*所示的圖象．由圖象可以得出結論：________________________________

（4）上述探究“電壓不變時，電流與電阻的關係”實驗中，

①小俐用5Ω的電阻做完實驗後，保持滑動變阻器滑片的位置不變．接着把R換為10Ω的電阻接入電路，閉合開關，應向_______（選填“A”或“B”）端移動滑片，直至電壓表示數為_______V時，讀出電流表的示數．

②小俐又把R換為20Ω的電阻接入電路，閉合開關，無論怎樣移動滑片，電壓表都不能達到所控制的電壓值，是因為_____________________，為完成整個實驗，應該選取滑動變阻器_______（選填字母）．

A．“20Ω 1.0A        B．“30Ω 1.0A”        C．“50Ω 1.0A”

③已知電源電壓為6V，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V,滑動變阻器的規格為“40Ω  0.5A”，要順利利用5Ω、10Ω、20Ω的三個電阻完成實驗探究，定值電阻兩端的電壓範圍是________________

【回答】

見解析    B    改變定值電阻兩端的電壓    當電壓一定時，通過導體的電流與電阻成反比    B    2    滑動變阻器阻值過小或電源電壓過高或控制的電壓表示數過低    C    2-2.5V   

【解析】

（1）電壓表並聯在定值電阻兩端，滑動變阻器要求一上一下連接；

（2）連接好電路後，為了保*電路安全，應將滑動變阻器滑片移至阻值的最大處；滑動變阻器的作用除了保護電路外，還起到改變定值電阻兩端電壓的作用；

（3）由圖*入手求出電流和電阻的積，分析回答；

（4）①根據控制變量法，研究電流與電阻的關係時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向；

②接20Ω電阻時，根據串分壓的知識，電壓表的示數變大，為使電壓表的示數不變，所需滑動變阻器的阻值更大，電壓表的示數無法達到2V，可能是滑動變阻器的阻值太小或是定值電阻兩端的電壓保持太低或是電源電壓太高造成；探究電流與電阻的關係，應保持電阻兩端的電壓不變；根據串聯電路電壓的規律求出變阻器分得的電壓，根據分壓原理，求出當接入20Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻，確定變阻器的規格．

③“探究電流與電阻的關係”實驗時，應控制不同值電阻的電壓保持不變，電流表允許通過的最大電流為0.6A，滑動變阻器的規格為“40Ω  0.5A”，所以電路中的最大電流為；根據歐姆定律，，在求定值電阻兩端的最大電壓時，應以最小的定值電阻為準；當選用最大的定值電阻時，且變阻器連入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，根據串聯電路電流的特點，即通過定值電阻的最小電流，，所以，，在求定值電阻兩端的最小電壓時，應以最大的定值電阻為準．

【詳解】

（1）將電壓表並聯在定值電阻兩端，滑動變阻器要求一上一下連接，如圖所示：

（2）實驗前滑動變阻器的滑片應位於阻值最大處即B端，滑動變阻器的作用除了保護電路外，還起到改變定值電阻兩端電壓的作用；

（3）由圖*知，電流和電阻的積為：，故圖像可以得出結論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；

（4）①根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向B端移動，使電壓表的示數為2V；

②小俐又把R換為20Ω的電阻接入電路，閉合開關，無論怎樣移動滑片，電壓表都不能達到所控制的電壓值，是因為滑動變阻器的阻值太小或是定值電阻兩端的電壓保持太低或是電源電壓太高造成的；電阻兩端的電壓始終保持2V不變，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：，變阻器分得的電壓為電壓表示數的，根據分壓原理，當接入20Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少40Ω的滑動變阻器，即選C；

③“探究電流與電阻的關係”實驗時，應控制不同電阻的電壓保持不變，根據把5Ω、10Ω、20Ω分別接入電路中進行探究，保*電路中各元件的安全，且用三個電阻都能順利地完成實驗：因電流表的量程為0-0.6A，滑動變阻器的規格為“40Ω  0.5A”，所以電路中的最大電流為0.5A，當接入最小的電阻5Ω時，電壓表示數即為允許的最大電壓；因變阻器的最大阻值為40Ω，當變阻器電阻全部連入電路中時，若接入最大的定值電阻R大=20Ω，此時電路中的最小電流，定值電阻的最小電壓，故定值電阻兩端的電壓範圍是2V～2.5V．

故*為(1). 見上圖；(2).B； (3).改變定值電阻兩端的電壓；(4). 當電壓一定時，通過導體的電流與電阻成反比； (5).B ；(6).2 (7).滑動變阻器阻值過小或電源電壓過高或控制的電壓表示數過低；(8).C (9).2-2.5V．

【點睛】

本題探究“電壓不變時，電流與電阻的關係”，考查電路的連接、數據分析、*作過程、控制變量法、對器材的要求等知識，難點是最後一問．

知識點：電流與電壓和電阻的關係

題型：實驗,探究題