Question

19．在探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，為同學(xué)們提供了以下實(shí)驗(yàn)器材：
電源一個(gè)（電壓6V）
定值電阻R₁=10Ω、R₂=20Ω、R₃=30Ω
滑動(dòng)變阻器A（0～20Ω  1A）
滑動(dòng)變阻器B（0～50Ω  1A）
電流表、電壓表各1只，
開關(guān)1個(gè)、導(dǎo)線若干．
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整．
（2）某同學(xué)將R₁接入電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P使電壓表示數(shù)為3V，并記下此時(shí)電流表的示數(shù)；
（3）斷開開關(guān)，更換電阻，先后將R₂、R₃接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是B（選填“A”或“B”）；當(dāng)用R₃替換R₂后，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向a端滑動(dòng)（選填“a”或“b”）．
（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示

電阻R/Ω	10	20	30
電流I/A	0.30	0.15	0.10

根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
你是如何從表中數(shù)據(jù)得出上述結(jié)論的？每一組電流與電阻的乘積相等．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出電路中的最大電流，確定電流表選用的量程與R串聯(lián)；
（3）研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出故變阻器分得的電壓，由分壓原理，求出變阻器連入電路中的電阻確定應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器；
根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（4）根據(jù)表中電流I與電阻R的乘積為一定值分析得出結(jié)論．

解答 解：（1）電源電壓6V，定值電阻R₁=10Ω、R₂=20Ω、R₃=30Ω，由歐姆定律，電路中的最大電流：
I=$\frac{U}{{R}_{小}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，電流表選用小量程與R串聯(lián)，如下所示：
 
（3）研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，因調(diào)節(jié)滑片P使電壓表示數(shù)為3V，故變阻器分得的電壓：U_滑=6V-3V=3V，變阻器的電壓與電壓表示數(shù)之比為1：1，當(dāng)R₃=30Ω接入電路中時(shí)，由分壓原理，變阻器連入電路中的電阻為30Ω，故應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器B（0～50Ω 1A）；
根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，當(dāng)用R₃替換R₂后，電阻增大，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向a端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為3V；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，每一組電流I與電阻R的乘積相等，即IR=U=定值，故電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上所示；（3）B；   a；（4）電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；每一組電流與電阻的乘積相等．

點(diǎn)評 本題探究“電流與電阻關(guān)系”，考查電路的連接、器材的選擇、控制變量法和操作過程及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力．