Question

探究电流与电压、电阻的关系。

【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？

【猜    想】①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

【实验器材】电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），两只滑动变阻器（20 Ω 2 A、50 Ω 1 A），导线若干。

【实验过程】

（1）根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。

（2）小明按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小明操作中的错误是                                                 。

（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想      是正确的。

（4）小红在探究猜想③时，先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。分析数据得出，猜想③是正确的。实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是                   。

（5）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是：                               。

Answer

（1）如图所示

（2）闭合开关前，变阻器连入电路的阻值没有调到最大值；

（3）①

（4）保持定值电阻两端的电压不变

（5）电压表接在了变阻器两端

【解析】

试题分析：（1）从正极开始，依次连接开关、定值电阻、电流表、滑动变阻器，然后回到负极，电压表并联在定值电阻两端，如图；

（2）连接电路时，为防止电流过大烧坏电路元件、保护电路开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值处，即最右端；闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程，说明闭合开关前，变阻器连入电路的阻值没有调到最大值。

（3）分析表一的数据知道，导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比，即①成立；

（4）将5Ω电阻换成10Ω电阻、阻值变大分得电压变大，为控制定值电阻两端电压为1.5V，应向右滑动变阻器的滑片，增大滑动变阻器分得电压．

（5）因为电压恒为4.5 V，小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，说明电压表接在了变阻器两端。

考点：探究电流与电压、电阻的关系实验