Question

【題目】某實驗小組同學利用如圖甲的電路做“探究電流大小與哪些因素有關”的實驗。實驗器材:電源（電壓恒為6V），電流表（量程為0~0.6A）、電壓表各一只，一個開關，四個定值電阻（分別為6Ω、10Ω、20Ω、30Ω），三種規格的滑動變阻器R1（20Ω，1A），R2（40Ω，1A），R3（10Ω，0.3A），導線若干。

（1）在“探究電流與電阻的關系”時，滑動變阻器除了保護電路外還有_________的作用；

①閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應移到_________端（選填“A”或“B”）。

②德德將6Ω的電阻連入電路，移動滑片，電流表的示數如圖乙，此時的電流值為_________ A.

③斷開開關，滑片位置不動，只將電路中6Ω的電阻換成10Ω的電阻，閉合開關后，應該將滑動變阻器的滑片向_________ （選填“左”或“右”）移動，直至電壓表的示數為_________ V時，記錄對應的電流；

④分別換上阻值為20Ω和30Ω的定值電阻進行探究，數據記錄如表一所示，分析數據得到結論：當導體兩端電壓一定時，通過導體的電流和這段導體的電阻成反比，

實驗序號	1	2	3	4
R/Ω	6	10	20	30
I/A		0.30	0.15	0.10

⑤上述實驗中,德德選用的滑動變阻器應該為_________ （選填“R1”、“R2”或“R3”）。

（2）小勇同學在“探究電流與電壓的關系”時

①連接好電路，閉合開關，電流表有較小示數，移動滑動變阻器的滑片，發現兩電表的示數都不變，出現這種現象的原因可能是_________（選填“A”、“B”、“C”或“D”）。

A.電流表短路 B.R同時接了兩個下方接線柱

C.定值電阻R開路 D.電壓表開路

②小勇將實驗所測得的數據，記錄在表二，由此得出結論為：當導體的電阻一定時，通過導體的電流與這段導體兩端的電壓成_________比.

實驗序號	1	2	3
U/V	0.6	1.2	1.8
I/A	0.1	0.2	0.3

③小勇在處理數據時發現:電壓U與電流I的比值恰好等于電阻R的值。為進一步論證此發現，他提出兩種收集數據的方案。

方案一：收集電阻值為6Ω的幾個小組的數據;

方案二：收集電阻值不同的幾個小組的數據,

你認為方案_________更合理。

Answer 1

【答案】控制定值電阻的電壓（電壓表示數）不變 B 0.5 右 3 R2 B 正 二

【解析】

(1)[1]探究導體中的電流與導體的電阻的關系時，要控制電壓表示數不變，故滑動變阻器除了保護電路外，還有一個重要的作用是：要控制定值電阻的電壓（電壓表示數）不變；

①[2]閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片P應移到阻值最大處，即B端；

②[3]電流表的量程是0-0.6A，由圖乙可知，電流表的示數是0.5A；

③[4][5]電壓表的示數

U1=IR=0.5A×6Ω=3V，

根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由6Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，使電壓表的示數為3V；

⑤[6]當電阻為30Ω時，電流表的示數為0.1A，電阻兩端的電壓是3V，由串聯電路電流的規律可知通過變阻器的電流為0.1A，變阻器連入電路的電阻

R滑==30Ω，

R1和R3最大阻值較小，所以選擇R2；

(2)①[7]A．電流表短路，則電流表無示數，不符合題意；

B．滑動變阻器接了下面的兩個接線柱，將變阻器的全部電阻連入電路中，電路中的電流較小，由U=IR可知，電壓表示數較小，移動滑動變阻器的滑片，兩電表的示數都不變，符合題意；

C．定值電阻R開路，電路出現斷路，電流表沒有示數，不符合題意；

D．電壓表開路，電壓表沒有示數，電路是通路，電流表有示數，移動滑動變阻器的滑片，電流表的示數變化，不符合題意；

②[8]由表中數據可知，導體兩端的電壓是原來的幾倍，通過它的電流也來原來的幾倍，即可得出的初步結論是：當電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；

③[9]如果實驗只是用同一種電阻做，則實驗得到的數據具有特殊性，使得結論不具有普遍性，因此實驗方案二比較好。