Question

绮妍同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，导线若干：

(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整；

（______）

(2)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最______端（选填“左”或“右”）；

(3)闭合开关，绮妍同学发现电流表无示数，电压表示数约为3V，原因可能是___________；

(4)故障排除后，绮妍同学先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，她拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是______V，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向______端（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为______V；

(5)绮妍同学还把的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”。她通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值，并记录在下表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次是错误的数据。请你帮她分析一下，出错的是第_____次，原因是____________；

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

(6)实验结束后，绮妍同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，请你评价她的实验方法：______________________。

Answer

右 电阻R断路 2.4 右 2 1 电流表的示数不会低于0.12A 实验方法不可取，灯泡的电阻会随温度的变化而变化

【解析】

(1)[1]电源电压为3V，故R两端电压不会超过3V，所以电压表可选择量程；变阻器和R串联，其接法为上下接线柱各选一个

(2)[2]闭合开关前，应将滑动变阻器调到阻值最大处，故应将滑片滑至最右端。

(3)[3]电流表无示数，电压表为3V（电源电压），由此可以判断电路故障可能是“电阻R断路”。

(4)[4][5][6]由操作步骤可知，此处的实验目的为“保持R两端电压2V不变，探究R中的电流和R电阻的关系”，当R的阻值由换成时，根据电压表可读出此时R两端电压为2.4V；根据“控制变量法”需减小R两端电压使之重新回到2V，由欧姆定律可知此时需减小通过R的电流，故她应将变阻器滑片向右移动，使滑动变阻器的有效电阻增大。

(5)[7][8]将电阻和滑动变阻器串联，当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小

当变阻器的有效电阻为0时，电路中的电流最大

故电流表的示数范围为，所以绮妍同学第一次的实验数据是错误的，因为电流表的示数不可能低于0.12A。

(6)[9]要探究“电流与电压的关系”，需保证导体的电阻不发生变化；但小灯泡在不同电压下工作其发光亮度不同，温度的改变会导致灯泡电阻的变化，故“用小灯泡来代替定值电阻”的方法是不可取的。