Question

14．如圖所示是探究的電流與電壓、電阻的關系實驗電路，其中R是定值電阻．

實驗序號	1	2	3	4
電壓/V	1.0	1.5	2.0	2.5
電流/A	0.2	0.3	0.4	0.5

（1）請在圖中用筆畫線，將電壓表正確接入電路．
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調到右（或B）端．
（3）閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，得到表中的數據．分析表中數據：可以得出初步結論是電阻不變時，導體的電流與導體兩端電壓成正比；進一步分析，定值電阻的阻值為5Ω．
（4）在探究電流與電阻關系時，先將5Ω的電阻接入電路中，調節滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為2V，此時電流表的示數為0.4A；斷開開關，保持滑片的位置不變，用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，閉合開關后，電壓表的示數將大于2V（選填“大于”、“小于”或“等于”），此時應向右（選填“左”或“右”）端調節滑片，使電壓表的示數仍為2V，此時電流表的示數為0.2A．實驗中，當電壓表的示數均為2V時，設接入5Ω電阻與滑動變阻器連入電路的電阻之比為A，接入10Ω電阻與滑動變阻器連入電路的電阻之比為B，則B等于A．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與電阻并聯，根據電源確定電壓表的量程；
（2）為保護電路，閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（3）分析表格中數據，得出電流與電壓的正比例關系，根據R=$\frac{U}{I}$計算出電阻的阻值；
（4）根據公式I=$\frac{U}{R}$計算出電路中的電流，根據串分壓的知識，電阻越大，分得的電壓越多，要保持電阻不變，應增大變阻器的阻值，從而可判斷滑片的移動方向；
根據歐姆定律計算出此時電流表的示數．根據串分壓的知識，串聯電路的電壓之比等于電阻之比，從而可比較出A和B的大小關系．

解答 解：（1）將電壓表與電阻并聯，應為電源由兩節干電池組成，所以電壓表應選擇0～3V的量程，如圖所示：

（2）由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的A接線柱，為保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調到B端或右端，使其阻值最大；
（3）由表格中數據知，電壓與電流的比值為一定值，可知電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比；
且電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=5Ω；
（4）電阻為5Ω時，電流表的示數為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A；
用10Ω的電阻替換5Ω的電阻，根據串分壓的知識，閉合開關后，電壓表的示數將變大，即大于2V；
要使電壓表的示數不變，應增大活動變阻器的阻值，將滑片向B或右端滑動，使電壓表的示數為2V，此時電流表的示數為：
I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A；
串聯電路的電流相等，由U=IR可知，U1：U2=R1：R2，由于電阻兩端和滑動變阻器兩端的電壓不變，所以它們的阻值不變，可知A與B相等．
故答案為：（1）見上圖；（2）右（或B）；（3）電阻不變時，導體的電流與導體兩端電壓成正比；5；（4）0.4；大于； 右；2；0.2； 等于．

點評 本題是探究電流與電壓、電阻關系的實驗，考查了控制變量法的應用，電流與電阻的關系及歐姆定律在串聯電路中的應用，能夠根據串分壓的知識判斷滑片的移動方向是解決問題的關鍵．