Question

14．小科用圖1所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系．已知電源電壓為6伏，滑動(dòng)變阻器R₂的最大電阻為20歐，電阻R₁為l0歐．

（1）根據(jù)電路圖用筆代替導(dǎo)線連接好圖2實(shí)物圖．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將滑動(dòng)變阻器滑片移到某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為4伏．緊接著小科想更換電阻再做兩次實(shí)驗(yàn)，可供選擇的電阻有15歐、30歐和45歐各一個(gè)，為了保證實(shí)驗(yàn)成功，小科不能選擇的電阻是45歐．
（3）小聰同學(xué)也按圖1所示的電路實(shí)驗(yàn)，電源電壓保持不變，他不斷改變電阻R_l的阻值，測(cè)得相應(yīng)的電流如表一．分析表一數(shù)據(jù)可知：電流跟電阻不成反比，其原因是沒(méi)有控制電壓表示數(shù)不變．

次數(shù)	R1 （歐）	I1（安）
1	10	0.3
2	20	0.18
3	30	0.15

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，注意變阻器的連接；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，求出變阻器分得的電壓，當(dāng)選用的變阻滑動(dòng)變阻器R₂的最大電阻為20歐，根據(jù)分壓原理，確定定值電阻的最大值；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電阻的電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律求出電壓表示數(shù)分析．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，將滑片以左電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）電源電壓為6伏，保持電壓表示數(shù)為4V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，變阻器分得的電壓：
U_滑=6V-4V=2V，電壓表示數(shù)是變阻器分得的電壓$\frac{4V}{2V}$=2倍，因選用的變阻滑動(dòng)變阻器R₂的最大電阻為20歐，根據(jù)分壓原理，定值電阻的最大值為：
R_定=2×20Ω=40Ω，為了保證實(shí)驗(yàn)成功，小科不能選擇的電阻是45歐；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電阻的電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，電壓表示數(shù)U=IR，三次實(shí)驗(yàn)電壓表示數(shù)分別為：3V、3.6V、4.5V，即沒(méi)有沒(méi)有控制電壓表示數(shù)不變，故電流跟電阻不成反比．
故答案為：（1）如上所示；（2）45；（3）沒(méi)有控制電壓表示數(shù)不變．

點(diǎn)評(píng) 探究電流與電阻的關(guān)系，考查電路的連接、對(duì)器材的要求及控制變量法的運(yùn)用．