Question

【題目】某學習小組利用如圖甲所示的電路探究通過電阻R的電流跟它兩端電壓U的關系．已知電源電壓為3V且保持不變．滑動變阻力器標有“20Ω 1A”字樣。

（1）小明實驗中多次調節滑動變阻器的滑片，改變電阻R兩端的電壓，記下電表的示數，得到如圖丙所示的U﹣I關系圖象．上述實驗中剛閉合開關時，電壓表的示數為______，電流表的示數為______．

（2）實驗表明：______．

（3）下表是小華等另外幾個同學另選實驗器材，用如圖丁所示的電路，研究通過導體的電流與電阻的關系，電流電壓不變．

實驗過程中，當小華將電阻箱R的阻值從10Ω調為20Ω時，此時電壓表示數會__（填“變大”或者“變小”），為了保證______，此時滑動變阻器的滑片應該向______調節（填“向左”或者“向右”）．

（4）小華做第4次實驗時，將電阻箱R的阻值從30Ω調為40Ω后，就直接記錄電流表示數，這個示數可能是______．

A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.14A

Answer 1

【答案】 0.6V 0.12A 在R一定時，I與U成正比 變大 控制R兩端電壓不變 向右 B

【解析】（1）由圖丙可知，電流與電壓的關系為一直線，電阻為一定值，電阻阻值R=U/I=2.0V/0.4A=5Ω，閉合開關前滑片應置于阻值最大處，根據電阻的串聯及歐姆定律，閉合開關時，電路電流：I=U/R+R滑大＝3V/5Ω+20Ω=0.12A，此時，電壓表的示數為UR =IR=0.12A×5Ω=0.6V；

（2）由（1），電流與電壓的關系為一直線，圖象為正比例函數圖象，電流與電壓

成正比，由此可知：在電阻一定時，電流與電壓成正比；

（3）將電阻箱R的阻值從10Ω調為20Ω時，電阻阻值變大，此時電壓表示數會變大，為了保證電阻兩端電壓不變，應 減小電阻兩端電壓，增大滑動變阻器分壓，由圖示電路圖可知，此時滑動變阻器的滑片應該向右調節。

（4）由表中數據可知，當電阻為30Ω時，通過的電流為0.2A；換上40Ω電阻時，若不移動變阻器滑片，由電阻的串聯，則電路中的總電阻變大，根據歐姆定律，電流變小，此時的電流I不移動 ＜0.2A ①；因研究通過導體的電流與電阻的關系要保持導體兩端的電壓不變，由表中數據，電阻箱兩端的電壓U電阻箱 =I3 R3 =0.2A×30Ω=6V，當電阻箱R的阻值為40Ω時，電路中的電流應該為：I′=U電阻箱/R4＝6V/40Ω=0.15A，小華將電阻箱R的阻值從30Ω調為40Ω后，要保持電阻箱兩端電壓不變，由（3）分析，應向右移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大；因此，當未向右移動滑動變阻器時，電路的總電阻較正確的操作要小，由歐姆定律，此時電路中的電流I不移動 ＞0.15A ②，由①②得：換上40Ω的電阻不移動滑片馬上讀數的電流應大于0.15A而小于0.2A，故選B。