Question

7．小劉同學在探究“電流與電阻的關系”時，用到如下器材：電源電壓6V、電流表、電壓表各一只、定值電阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一個，滑動變阻器標有
“20Ω 1A”字樣、開關一只．設計實驗電路圖如圖所示，實驗數據如表：

電阻R/Ω	5	10	15	20
電流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15

（1）根據表中數據可知電阻R兩端電壓U=3V．
（2）測量了5Ω的定值電阻兩端的電壓和電流后，換上10Ω的定值電阻后，閉合開關，為了保證定值電阻兩端電壓不變，此時應將滑片P向右（選填“左”或“右”）移動．
（3）小劉把30Ω的定值電阻接入電路，不論怎樣調節滑動變阻器都不能滿足設定的電壓值，其原因是30Ω電阻太大或者說滑動變阻器的阻值小了，使得電壓表示數高于3V．

Answer 1

分析 （1）根據公式U=IR計算出電壓的大小；
（2）探究電流跟電阻的關系時，要保持電阻兩端的電壓不變，去改變電阻，但當電阻增大時，它兩端的電壓也隨之變化，為保證結論的準確性，要通過調節滑片使電阻兩端的電壓減小為原來的值，根據串聯電路的分壓關系去調節即可．
（3）根據歐姆定律求出若換用50Ω的定值電阻進行實驗時電路中的最大電流，結合電流表的量程即可判斷．

解答 解：（1）由表格和公式U=IR可知，電阻兩端的電壓為：U=IR=5Ω×0.6A=3V；
（2）當電阻由5Ω更換為10Ω后，AB間的電壓將增大，該實驗要控制AB間的電壓不變，所以下一步的操作是：向右滑動滑片，使滑動變阻器連入的電阻變大（分壓變大），使電壓表示數減小，直到電壓表的示數回到原來的示數為止；
（3）換接30Ω電阻時，根據串分壓的知識，電壓表的示數變大，為使電壓表的示數不變，所需滑動變阻器的阻值更大，電壓表的示數無法達到3V，可能是滑動變阻器的最大阻值太小（或定值電阻兩端的電壓保持太低或電源電壓太高）．
故答案為：（1）3；（2）定值電阻兩端電壓（或電壓表示數）； 右；（3）30Ω電阻太大或者說滑動變阻器的阻值小了，使得電壓表示數高于3V．

點評 本題考查了學生對控制變量法的理解和掌握，并能根據串聯時分壓關系知道，當一個電阻阻值增大時，其兩端的電壓也增大．