小林用如图*所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，阻...

问题详情：

小林用如图*所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．

（1）请你用笔画线代替导线，把图*所示的实验电路补充完整．

（2）小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为　　A．

（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向　　（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．

（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．

（5）实验记录的多组数据如表所示，分析数据可得出结论：　　．

（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是　　．

【回答】

【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用．

【分析】（1）电压表与电阻并联，根据电源电压确定电压表量程；滑动变阻器要接一上一下；

（2）根据电流表的量程和分度值读出电流值；

（3）研究电流与电阻的关系时，应保持电压表的示数不变，根据串联电路电压的规律和分压原理，判断滑片的移动方向；

（5）分析表中数据得出电流与电阻的关系；

（6）由欧姆定律求出电压表的示数，根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，由分压原理求出变阻器连入电路中的阻值大小，结合题中条件回答．

【解答】解：（1）电压表与电阻并联，由于电源电压为3V，所以应选择0～3V的量程；滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

（2）由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A；

（3）将5Ω电阻换成10Ω后，根据 分压原理，电压表的示数会变大，因要控制电压表示数不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得更多的电压，由分压原理，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变；

（4）分析表中数据知，当电阻变为原来的几倍，通过的电流变为原来的几分之一，所以，

电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；

（5）由表中数据，根据欧姆定律，电压表示数U=IR=0.36A×5Ω=1.8V，

当定值电阻为50Ω时，要保持电压表示数不变，

此时滑动变阻器分去的电压为U滑=3V﹣1.8V=1.2V，

根据分压原理，，变阻器连入电路中的阻值R滑=R定=×50Ω=33.3Ω，

即变阻器的最大阻值至少为33.3Ω，

而题中变阻器的规格为“20Ω，2A”，所以滑动变阻器最大阻值太小，

无法保持定值电阻两端电压始终为1.8V．

故*为：（1）如图所示；

（2）0.36；A；

（3）A；

（5）当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；

（6）滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V．

知识点：欧姆定律单元测试

题型：实验,探究题