Question

小天应用如图1所示的电路进行“电流与电阻关系”的探究，他选用电压恒为3V的电源，将电阻R₁=3Ω、R₂=6Ω、R₃=9Ω，R₄=12Ω，分别接入M、N之间，滑动变阻器的铭牌标有1A，20Ω的符号．

（1）根据电路图，闭合开关前，应该将滑动变阻器滑片移动到最______端（选填“左”或“右”）；如图2所示要求，连接好实物图；
（2）当MN间接入电阻R₁时，调节滑动变阻器，使电压表示数为1V，读取电流表示数为0.33A．
（3）当他将R₁换成R₂时，接线时开关应该______，换好电阻后，他接下来的正确操作应当是：______，读取电流表示数；
（4）在改变电阻R的时候，______不能选取（选填“R₃”或“R₄”）；
（5）更换其它适合的电阻多做几组实验后，得到的实验结论是______．
（6）这一探究过程中用到的主要实验方法是______；
（7）如果将他所测得的数据描成图象来反映实验结论，最可能是的如图中______．
ABCD

Answer

（1）闭合开关前，为防止电路中电流过大烧坏电路元件，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；根据电源的电压选择电压表的量程，且与电阻并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中．
（2）探究电流与电阻关系时应控制电阻两端的电压不变，更换电阻前要断开开关，再更换电阻，然后移动滑动变阻器滑片的位置使电压表示数保持不变．
（3）根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压，根据串联电路各处的电流相等和欧姆定律得出等式即可求出R的最大阻值，进一步判断R3、R4是否可以接入电路．
（4）根据欧姆定律的内容回答可得出的实验结论和得出符合实验结论的图象．
【解析】
（1）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器滑片位于最大阻值的左端；
电源的电压为3V，所以电压表的量程为0～3V，且与电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（3）更换电阻前，为保护电路应先断开开关，然后再将R1换成R2；
为保持电阻两端的电压不变，他接下来的正确操作应当是：闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为1V．
（4）电压表的示数为1V，滑动变阻器两端的电压U滑=3V-1V=2V，
因串联电路各处的电流相等，
所以=，即=
解得R=10Ω，
即电阻R的最大阻值为10Ω，小于12Ω，故R4不能选取．
（5）本实验可得出的结论：电压一定时，电流与电阻成反比．
（6）实验中要控制电阻两端的电压不变，故这一探究过程中用到的主要实验方法是控制变量法．
（7）电压一定时，电流与电阻成反比，在图象中应是反比例图象，故C符合．
故答案为：（1）左；如上图所示；
（3）断开；闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为1V；
（4）R4；
（5）电压一定时，电流与电阻成反比；
（6）控制变量法；
（7）C．