用圖*所示的電路探究電流與電阻的關係,電源電壓15V保持不變,滑動變阻器的規格是“50Ω2A”,阻值為10Ω、...

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問題詳情：

用圖*所示的電路探究電流與電阻的關係,電源電壓15 V保持不變,滑動變阻器的規格是“50 Ω

2 A”,阻值為10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω的電阻各一個,電流表量程0~0.6 A、0~3 A,電壓表量程0~3 V、0~15 V。

(1)根據圖*將圖乙所示的實物圖連接完整,電壓表量程選擇應滿足能測量5組數據。

(2)小明將10 Ω的電阻接入電路,閉合開關,多次移動滑動變阻器的滑片,記錄對應的幾組電錶示數。此過程小明實際探究的問題是　　　　　　　　　　　　。其中自變量是　　　　　。

(3)要完成預定實驗探究任務,滑動變阻器除了保護電阻外,另有一個重要作用是　　　　　　　　　。

(4)下表為另一同學提交的實驗數據,林老師指出有的數據不符合實際,你認為不符合實際的是實驗次序　　　的數據,理由是　　。

實驗次序	R/Ω	I/A
1	10	0.59
2	20	0.30
3	30	0.20
4	40	0.15
5	50	0.12

【回答】

解析 (1)因滑動變阻器最大阻值為50 Ω,5個定值電阻中阻值最大的為50 Ω,若接入50 Ω電阻時,即便滑動變阻器全部連入時,由串聯電路電壓分配關係可得定值電阻為50 Ω的電阻分擔電壓為7.5 V,7.5 V>3 V,故電壓表應選擇0~15 V量程。實驗時電阻兩端電壓至少控制為7.5 V,則當定值電阻為10 Ω時,此時電路中的電流I==0.75 A,0.75 A>0.6 A,故電流表應選0~3 A量程。將選擇0~15 V量程把電壓表並在定值電阻兩端,選擇0~3 A量程把電流表接入電路。(2)實驗中保持定值電阻的阻值不變,調節滑動變阻器的電阻,改變了定值電阻兩端的電壓,記錄對應的電錶值,保*電阻不變,改變電壓,實驗成為探究電流與電壓的關係。實驗中改變電阻兩端的電壓,再觀察電流表示數的變化,自變量為電壓。(3)實驗中需要控制定值電阻兩端的電壓,使其兩端的電壓保持不變,做到這一要求通過調節滑動變阻器的滑片實現,故滑動變阻器除保護電路外,還有控制定值電阻兩端電壓的作用。(4)由表中數據可以看出,該同學實驗時想將定值電阻的阻值控制為6 V,當選用40 Ω和50 Ω的定值電阻時,因選擇的滑動變阻器的最大阻值為50 Ω,將滑片滑到最大值分擔不了9 V的電壓,故第4、5組數據有誤。