Question

【題目】如圖所示為探究“電流與電阻的關系”的實驗，電源電壓4.5V，三個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），滑動變阻器R1為“20Ω1A”，滑動變阻器R2為“50Ω1A”。小明先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為1.5V，并記下電流值；再分別改接10Ω、15Ω的電阻，重復上述實驗，得到了如表中的實驗數據：

電阻（Ω）	5	10	15
電流（A）	0.3	0.15	0.1

（1）將5Ω電阻換成10Ω電阻后，閉合開關，應將滑動變阻器的滑片向_____（填“左”或“右”）移動，當觀察到電壓表示數為_____V時，才能記錄電流表示數；

（2）實驗中小明應選擇的滑動變阻器是_____（填“R1”或“R2”）。

Answer 1

【答案】右 1.5 R2

【解析】

（1）由表中數據，求出電壓表示數，根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向；
（2）探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變；根據串聯電路電壓的規律求出變阻器分得的電壓，根據分壓原理，求出當接入15Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻。

（1）研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，由表中數據，電壓表示數為：U=IR=0.3A×5Ω=1.5V，根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動使電壓表的示數為1.5V；

（2）由圖可知，電阻兩端的電壓始終保持U=1.5V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：U滑=4.5V-1.5V=3V，變阻器分得的電壓為電壓表示數的2倍，根據分壓原理，當接入15Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：R滑=2×15Ω=30Ω，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少30Ω的滑動變阻器，故選用滑動變阻器 R2。