小明和小麗想探究導體中的電流跟電阻的關係，他們所選的電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、1...

問題詳情：

小明和小麗想探究導體中的電流跟電阻的關係，他們所選的電源電壓為 6V 且保持不變，實驗用到的電阻阻值分別為 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω，滑動變阻器規格為“60Ω  1A”．

（1）連接電路後，閉合開關，發現電流表、電壓表指針均超過量程．*作中存在的問題是　　．

（2）實驗中多次改變 R 的阻值，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數保持不變，記下電流表 的示數，得到如圖*所示的電流 I 隨電阻 R 變化的圖象．

①由圖象可以得出結論：電壓一定時，　　．

②上述實驗中，小明用 5Ω 的電阻做完實驗後，接下來的*作是　　，將滑動變 阻器調到最大阻值，然後將 10Ω 的電阻接入電路，閉合開關，移動滑片，使電壓表示數為　　V 時，讀出電流表的示數．

（3）本實驗要保持電 阻兩端電壓相同，他們在學習了歐姆定律之後，才知道本實驗中電壓表控

制不變的電壓值應該在　　V 至　　V 範圍之內選擇．

（4）他們又用本次器 材探究了電流與電壓的關係，做出圖象如圖乙，由圖可知：使用的定值電 阻是　　Ω，圖中*影部分面積表示的物理量是　　．

【回答】

【考點】探究電流與電壓、電阻的關係實驗．

【分析】（1）若電流表、電壓表的指針均超過量程，是由於滑動變阻器的阻值過小造成的，然後根據滑動變阻器的規格判斷出原因可能是滑片未移至最大阻值處；

（2）①分析圖象的，得出電流和電阻的關係：電壓一定，電流和電壓成反比；②在拆接電路時，要先斷開開關，閉合開關前，要將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處；

要探究電流和電阻的關係，需保持電阻兩端的電壓不變，根據圖象中的某一組數據便可求出電阻兩端的電壓；

（3）根據滑動變阻器的規格，電路中的最大電流為1A，滑動變阻器的最大阻值為60Ω，根據串聯電路的知識結合歐姆定律計算電阻兩端的電壓範圍；

（4）根據公式R=求出定值電阻的阻值；*影部分為電流和電壓的乘積，根據P=UI可知應為定值電阻的功率．

【解答】解：（1）電流表、電壓表指針均超過量程，説明電路中的總電阻過小，又滑動變阻器的最大阻值為60Ω，則原因可能是滑動變阻器的滑片沒有調至最大阻值處；

（2）①由圖象知，電壓一定，通過導體的電流跟導體電阻成反比；

②小明用5Ω的電阻做完實驗後，應先斷開開關，同時將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處，再換接10Ω的電阻，然後閉合開關，使電壓表的示數保持U=IR=0.6A×5Ω=3V不變；

（3）由滑動變阻器的規格知，滑動變阻器的最大阻值為60Ω，允許通過的最大電流為1A；

根據串分壓的知識，當電阻的阻值為30Ω時，滑動變阻器的阻值需要的最大，當滑動變阻器的阻值為60Ω時，便是電阻兩端的最小電壓，

根據串分壓可知R：R滑=UR：U滑，則UR：U滑=30Ω：60Ω=1：2，此時電阻兩端的電壓為6V×=2V，

電路中的最大電流為1A，當電阻為5Ω時，電路中的電流最大，則U大=IR=1A×5Ω=5V；

所以本實驗中電壓表控制不變的電壓值應該在2V到5V之間．

（4）由圖象乙可知，U=4V時，I=0.2A，根據公式R=可知，使用的定值電阻得阻值為R===20Ω；

*影部分面積為橫、縱座標的乘積，即*影部分的面積為：S=UI=P，故*影部分面積表示的物理量是功率．

故*為：（1）滑動變阻器的滑片沒有調至最大阻值處；（2）①通過導體的電流跟導體電阻成反比； ②斷開開關；3；（3）2；5；（4）20；功率．

知識點：電流與電壓和電阻的關係

題型：實驗,探究題