Question

在探究“通过导体中的电流与电压、电阻的关系”的实验中，小红画出的电路图如图甲所示，她所用的电源电压为3V，滑动变阻器上标有“20Ω   2A”字样.

（1）请你帮小红用笔画线代替导线，根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整.(注意实物图与电路图对应);

（___________）

（2）在闭合开关应该将滑动变阻器滑片移到________ (填“A”或“B”)端，这样做的目的是________;

（3）小红接通电路后，发现电流表指针不偏转，电压表指针有明显的偏转，调节变阻器的滑片时也没有明显的变化，你认为电路中的故障是_________________．

（4）排除故障后，小红首先研究导体中的电流与电压的关系，那么他应该控制________保持不变，通过实验得到数据如表(一)所示，其中第1次实验的电流表示数如图丙所示，为____A，所用电阻R的阻值是____ Ω，根据表(一)的数据，可得出的结论是:________________．

表(一)
序号	1	2	3
电阻R/Ω	R
电压U/V	1.0	2.0	3.0
电流I/A		0.20	0.30

（5）随后小红又研究电流与电阻的关系，她控制电阻两端的电压为1.5V进行实验：第一次将10Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记录电流表示数；第二次将10Ω电阻换成20Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5V，应将滑动变阻器的滑片向______（填“左”或“右”)移动，当观察到电压表示数为________ V时，记录电流表示数；第三次只换上一个30Ω的新电阻后，无其它操作，直接读出电流表示数为________ A，无论怎样移动变阻器的滑片P，电压表的示数始终大于1.5V，出现这一现象的原因可能是________________．

（6）小红在探究“导体中的电流与电阻的关系”时，进行了创新实验，除了与原有实验所必须的器材相同外，没领电压表，而是多领了一只电流表，并设计出如图的电路图，进行实验

①连接电路，调节滑动变阻器，读出电流表A₁与A₂的示数分别记为=0.15A和=0.28A;

②把定值电阻换成，调节滑动变阻器使电流表A₁的示数为_____ A.该操作目的是_____(填所选项字母)

A.保持AB两点间电压不变

B.保持干路电流不变

C.保证和的电压相同

③记录此时电流表A₂的示数；

④再把换成，重复上一步要进行实验；

⑤分析数据得出电流与电阻的关系

Answer

B 保护电路 定值电阻R断路 定值电阻的阻值 0.1 10 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； 右 1.5 0.06 滑动变阻器的最大阻值过小 0.15 A

【解析】

(1)[1]由甲图可知，滑动变阻器的滑片向右移动的时候，接入电路的电阻变大，实物图连接如图：

(2)[2][3]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的B端；

(3)[4]接通电路后，发现电流表指针不偏转，说明电路断路，电压表指针有明显的偏转，则与电压表并联的电路断路；即定值电阻R断路；

(4)[5]研究导体中的电流与电压的关系时，应该控制定值电阻的阻值不变；

[6]由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；

[7]由欧姆定律得：

[8]根据表一的数据可知，在电阻保持不变时，电流随着电压的增大而增大，因此可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；

(5)[9][10]由于该实验中应该控制电压不变，所以根据串分压的知识，将电阻换成电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5V，所以应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右滑动，直到电压表示数为1.5V；

[11]将电阻换成电阻后，此时电流中的电流是：

此时滑动变阻器接入电路的阻值是：

第三次只换上一个30Ω的新电阻后，无其它操作，直接读出电流表示数为：

[12]若定值电阻两端的电压保持1.5V不变，此时电路中的电流是：

此时需要滑动变阻器的阻值是：

由于大于，即滑动变阻器的阻值过小，所以无论怎样移动变阻器的滑片P，电压表的示数始终大于1.5V；

(6)[13][14]把定值电阻换成，调节滑动变阻器使电流表A1的示数为，使电阻所在支路两端电压不变，与电阻并联的电阻两端电压不变；故操作的目的是保持AB两点间电压不变 ，故A项符合题意、BC项不符合题意；