Question

【題目】探究電流與電阻的關系。

（實驗器材）電源(電壓恒為6V)、電流表(0~0.6A，0~3A量程均可用)一只、電壓表(0~3V，0~15V量程均可用)一只、開關一個、7個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、50Ω)、滑動變阻器(50Ω 1A)、導線若干。

（1）連線時，開關應該__________，正確連線后，閉合開關時發現，無論怎樣移動滑片電流表示數為零，電壓表有明顯偏轉，原因可能是_____________________。

（2）小明先用5Ω的定值電阻進行第1次實驗，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，記下電流表的示數為0.5A；再將10Ω的電阻去更換5Ω電阻進行第2次實驗，移動滑動變阻器的滑片觀察電壓表示數變化到某數值后，記錄此時電流表讀數為____________。

（3）若本實驗7個定值電阻都用上，則控制定值電阻兩端的電壓范圍為______________。

Answer 1

【答案】斷開 定值電阻斷路 0.25A 3V~5V

【解析】

(1)[1]連接電路時，開關應先斷開。

[2]串聯電路中，無論怎樣移動滑片電流表示數為零，說明電路中斷路，又因為電壓表有明顯偏轉，所以應該是與電壓表并聯的定值電阻斷路。

(2)[3]把5Ω電阻接入電路時，電流為0.5A，所以由U=IR可知，電阻兩端電壓為2.5V。此實驗探究電流與電阻的關系，所以必須保證電壓不變，即電阻兩端電壓保持2.5V不變，換成10Ω電阻后，電壓仍為2.5V，所以第二次電流為：

。

(3)[4]滑動變阻器允許通過的最大電流是1A，所以確定1A為電路中的最大電流。電路中電阻最小時電流最大，當R1=5Ω，滑動變阻器阻值為零時電阻最小，此時定值電阻電壓為：

。

電路中電阻最大時，電路才有最小電流和電壓，所以當R7=50Ω，滑動變阻器阻值為最大值時，電路電阻最大，此時定值電阻電壓為U7，由串聯分壓公式得：

U7=3V

所以7個定值電阻都用上，則控制定值電阻兩端的電壓范圍為3V~5V。