Question

【題目】綺妍同學為了探究“電流與電壓、電阻的關系”，設計了如圖甲的實驗電路，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣，導線若干：

(1)請你用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物連接完整；

（______）

(2)閉合開關前，應將滑動變阻器滑片滑到最______端（選填“左”或“右”）；

(3)閉合開關，綺妍同學發現電流表無示數，電壓表示數約為3V，原因可能是___________；

(4)故障排除后，綺妍同學先把10Ω的電阻接入電路，移動滑變阻器滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數后，斷開開關，她拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續做實驗，閉合開關，電壓表示數如圖丙所示，其示數是______V，要完成這次實驗，接下來她應將變阻器滑片向______端（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數為______V；

(5)綺妍同學還把的電阻接入電路中，來探究“電流與電壓的關系”。她通過調節滑動變阻器的滑片P，測出通過定值電阻R的不同電流和對應的電壓值，并記錄在下表中。老師看了表中的實驗數據后，卻說其中有一次是錯誤的數據。請你幫她分析一下，出錯的是第_____次，原因是____________；

實驗次數	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

(6)實驗結束后，綺妍同學向老師提出可以用小燈泡來代替定值電阻，進行“電流與電壓關系”的實驗探究，請你評價她的實驗方法：______________________。

Answer 1

【答案】 右 電阻R斷路 2.4 右 2 1 電流表的示數不會低于0.12A 實驗方法不可取，燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化

【解析】

(1)[1]電源電壓為3V，故R兩端電壓不會超過3V，所以電壓表可選擇量程；變阻器和R串聯，其接法為上下接線柱各選一個

(2)[2]閉合開關前，應將滑動變阻器調到阻值最大處，故應將滑片滑至最右端。

(3)[3]電流表無示數，電壓表為3V（電源電壓），由此可以判斷電路故障可能是“電阻R斷路”。

(4)[4][5][6]由操作步驟可知，此處的實驗目的為“保持R兩端電壓2V不變，探究R中的電流和R電阻的關系”，當R的阻值由換成時，根據電壓表可讀出此時R兩端電壓為2.4V；根據“控制變量法”需減小R兩端電壓使之重新回到2V，由歐姆定律可知此時需減小通過R的電流，故她應將變阻器滑片向右移動，使滑動變阻器的有效電阻增大。

(5)[7][8]將電阻和滑動變阻器串聯，當變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小

當變阻器的有效電阻為0時，電路中的電流最大

故電流表的示數范圍為，所以綺妍同學第一次的實驗數據是錯誤的，因為電流表的示數不可能低于0.12A。

(6)[9]要探究“電流與電壓的關系”，需保證導體的電阻不發生變化；但小燈泡在不同電壓下工作其發光亮度不同，溫度的改變會導致燈泡電阻的變化，故“用小燈泡來代替定值電阻”的方法是不可取的。