Question

【题目】小彬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，把图中所示的实验电路补充完整__________。

(2)小彬将5Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，记录电流表示数。

(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持____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。分析数据可得出结论：当电压一定时，_____成反比。

(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_______________________。

Answer 1

【答案】 电压 A 电流与电阻 滑动变阻器阻值过小，无法使定值电阻两端电压为18V

【解析】解答： (1)因为电源电压为3V，所以电压表选用小量程即可，电压表应与电阻并联，变阻器用一下一上接线柱串联接入电路，所以（1）答案如下：

(3)根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；要想保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的分配规律可知应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，才能使电压表的示数不变；

(5)由表中数据知，电阻为原来的几倍，通过的电流变为原来的几分之一，即：当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。

(6)此实验中应控制电阻两端的电压不变。

当定值电阻为50Ω时，此时滑动变阻器最大阻值为20Ω，

因为U1∕U2=R1∕R2，

即U1∕U2=50Ω∕20Ω，

定值电阻两端最小电压为5/7×3V>1.8V，无法保持定值电阻两端电压始终为1.8V.

所以不能换用50Ω的定值电阻进行实验

故答案为：(1)如上所示；(2). 电压 (3). A (4). 电流与电阻 (5). 滑动变阻器阻值过小，无法使定值电阻两端电压为18V