Question

7．【實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
【實(shí)驗(yàn)器材】電源（電壓恒為4.5V）、電流表、電壓表各一個(gè)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，四個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），兩只滑動(dòng)變阻器（規(guī)格分別為“20Ω 2A”、“50Ω 1A”），導(dǎo)線若干．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
同學(xué)們根據(jù)如圖1進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)．
【評(píng)估】
（1）小新同學(xué)研究的是電流和電壓的關(guān)系，他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到表格中的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為他的數(shù)據(jù)中有問(wèn)題的是1.50（填數(shù)字），造成這個(gè)問(wèn)題的原因是使用的量程是0～0.6A的量程，但是讀數(shù)使用的是0～3A的量程．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓U/V	電流I/A
1	1.0	0.10
2	2.0	0.20
3	3.0	1.50

（2）小強(qiáng)同學(xué)研究的是電流和電壓的關(guān)系，他通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了電流和電壓的關(guān)系圖，如圖2，同組的小明同學(xué)認(rèn)為她的實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，你認(rèn)為這個(gè)錯(cuò)誤是電壓表和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)．
（3）小文同學(xué)使電壓表的示數(shù)為4.5V，探究電流和電阻的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)總是無(wú)法將定值電阻的電壓調(diào)到1.5V，這個(gè)原因是選用了20Ω 2A的滑動(dòng)變阻器，在接入15Ω和20Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器分得的電壓達(dá)不到3V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律可知，電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比，據(jù)此可知表中錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)；
（2）根據(jù)圖2得出電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的關(guān)系，然后根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓隨接入電路的阻值如何變化，從而得出導(dǎo)致這一錯(cuò)誤的原因；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律進(jìn)行分析．

解答 解：（1）由歐姆定律可知，電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)定值電阻兩端電壓為3V時(shí)，電路中的電流應(yīng)為0.3A，因此表中錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)為1.50；原因是實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的量程是0～0.6A的量程，但是讀數(shù)使用的是0～3A的量程；
（2）根據(jù)圖2可知，電路中的電流隨電壓的增大而減小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值越小時(shí)，電路電流越大，滑動(dòng)變阻器兩端電壓越小，導(dǎo)致這一原因是電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)；
（3）探究電流和電阻的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)總是無(wú)法將定值電阻的電壓調(diào)到1.5V，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器的最大阻值與定值電阻的阻值比較接近，即當(dāng)選用了20Ω 2A的滑動(dòng)變阻器，在接入15Ω和20Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器分得的電壓達(dá)不到3V．
故答案為：（1）1.50；使用的量程是0～0.6A的量程，但是讀數(shù)使用的是0～3A的量程；
（2）電壓表和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)；
（3）選用了20Ω 2A的滑動(dòng)變阻器，在接入15Ω和20Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器分得的電壓達(dá)不到3V．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，考查了數(shù)據(jù)分析、電流表兩個(gè)量程間的關(guān)系、串聯(lián)電路分壓的規(guī)律以及控制變量法的應(yīng)用．