Question

【題目】小明和小紅兩位同學在“探究歐姆定律”的實驗中，所用器材有：學生電源、電流表、電壓表、標有“20Ω2A”的滑動變阻器 R'、開關，導線和定值電阻 R 若干．

（1）請根據圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物電路連接完整.（要求：向右移動滑動變阻片時，電路中的電流變小，且導線不能交叉）______________

（2）連接完電路后，小紅發現電流表和電壓表的位置互換了，如果閉合開關，則__________ 表（選填“電壓”或“電流”）的指針可能有明顯偏轉．

（3）排除故障后，他們先探究電流與電壓的關系．閉合開關，移動滑依次測得 5 組數據，其中第 5 次試驗中電壓表的指針如圖丙所示，其示數為______V．他們記錄的數據如表 1 所示，分析數據可以得到的結論是：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成______ 比．

表 1 電流與電壓關系

試驗序號	1	2	3	4	5
電壓/V	1.0	1.2	1.8	2
電流/A	0.20	0.24	0.36	0.40	0.44

表 2 電流與電阻關系

試驗序號	1	2	3	4
電阻/Ω	10	15	20	25
電流/A	0.30	0.20	0.15	0.12

（4）他們繼續探究電流與電阻的關系，先將電源電壓調為 6V，分別換上多個定值電阻進行探究，數據記錄如表 2 所示，老師指出其中一組數據是拼湊的你認為是第____組（選填實驗序號），理由是實驗所用的滑動變阻器的最大阻值太______了（選填“大”或“小”）

（5）排除拼湊的數據后，分析數據可以得到的結論是：在_______一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比．

（6）在不更換滑動變阻器的情況下，可以采取的措施______（選填字母符號），完成這組拼湊數據所對應的實驗測量．

A．降低定值電阻兩端電壓 B．降低電源電壓 C．選用更大電阻

Answer 1

【答案】 電壓 2.2 正 4 小 導體兩端電壓 B

【解析】

(1)[1]要使得向右移動滑動變阻片時，電路中的電流變小，也就是說向右移動滑動變阻片時，滑動變阻器接入到電路中的阻值變大，所以應該接滑動變阻器下方最左端的接線柱，如圖所示：

(2)[2]電壓表與電流表位置顛倒后，電壓表相當于是串聯在電路之中的，因為電壓表的電阻非常大，從而導致電路中的電流非常的小，所以電流表幾乎無示數，電壓表的示數接近于電源電壓。

(3)[3]由圖可知，電壓表選用的是0~3V的量程，分度值為0.1V，所以其示數為2.2V。

[4]分析表格的實驗數據可以得到的結論是：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。

(4)[5] [6]在研究電流與電阻關系的時候，要控制電阻兩端的電壓不能改變，是恒定的，由表2可知，電壓表的示數為

=0.3A×10Ω=3V

根據串聯電路電壓的規律，滑動變阻器分得的電壓為

6V3V=3V，

又因為在串聯電路中，元器件兩端的電壓之比等于電阻之比，既然電壓相同，那么滑動變阻器接入的電阻與定值電阻的阻值相同；由表2 數據可知，所使用的定值電阻最大的是25Ω，但是滑動變阻器最大電阻只有20Ω，即滑動變阻器的電阻太小了，無法使得滑動變阻器兩端的電壓達到3V，所以第4組數據是拼湊的。

(5)[7]分析表2 中的數據可知，電流和電阻的乘積都是3V，可以得到的結論是：在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比。

(6)[8]A．由對第4題的分析可知，若降低定值電阻兩端的電壓，則滑動變阻器兩端所分得的電壓就會變多，那么滑動變阻器的電阻需要更大，所以A錯誤。

B．如果降低電源電壓，當定值電阻兩端的電壓不變時，滑動變阻器兩端分得的電壓會變少，所需要的滑動變阻器接入電路中的阻值也會變少，所以這個滑動變阻器能夠完成這組拼湊數據所對應的實驗，故B是正確的。

C．若選用更大阻值的定值電阻，根據串聯電路的分壓規律可知，滑動變阻器的電阻需要更大，所以用這個滑動變阻器是無法完成這組拼湊數據所對應的實驗的，故C錯誤。