Question

2．图甲是小科探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图．图乙是他根据实验数据描绘出的I-R关系图象．实验中，滑动变阻器的主要作用是使R两端的电压不变．由图象可知：当电压一定时，电流与电阻成反比（选填“正比”或“反比”）．若电源电压恒为4V，实验中R的阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω，那么滑动变阻器的阻值至少为50Ω．

Answer 1

分析 （1）研究导体中电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变；
（2）由图乙数据，比较IR的大小关系得出结论；
（3）根据串联电路电压的规律和分压原理，求出当最大电阻连入电路时变阻器的最大电阻至少为多少．

解答 解：（1）研究导体中电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，
（2）由图乙知，当电阻为10Ω、20Ω、50Ω时，对应的电流分别为0.2A、0.1A、0.04A，则电阻与电流之积：
IR=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=0.04A×50Ω=2V=定值，即当电压一定时，电流与电阻成反比；
（3）若电源电压恒为4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U_滑=U-U_表=4V-2V=2V，即变阻器与电压表示数之比为1：1，当电阻为50Ω时，根据分压原理，变阻器的最大阻值至少为50Ω．
故答案为：使R两端的电压不变；反比；50．

点评 本题探究“导体中电流与电阻的关系”，考查控制变量法的运用和数据分析及对器材的要求．