Question

在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中，兩小組同學(xué)提出了以下猜想：
小組1猜想：電流可能跟電壓成正比；
小組2猜想：電流可能跟電阻成反比．
（1）小組1的做法是：設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖，其中電源為兩節(jié)干電池，電阻R為10Ω，變阻器R′標(biāo)有“20Ω 1A”字樣．
①請(qǐng)你幫他選量程，電壓表應(yīng)選

0～3V

量程，電流表應(yīng)選

0～0.6A

量程．
②請(qǐng)你按電路圖將圖2中未連接處補(bǔ)畫上．
③為保證電路安全，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于

斷開

狀態(tài)（填“斷開”或“閉合”）．
④小組1同學(xué)正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是

電阻R處存在斷路或電流表短路

．
⑤下表是小剛記錄的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中可以看出小剛是將變阻器的滑片向

a

（填電路圖上的a或b）移動(dòng)的．請(qǐng)你替小組1寫出正確結(jié)論：

電阻一定，電流與電壓成正比

．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1	2	3
電流I/A	0.1	0.2	0.3
結(jié)論

（2）小組2設(shè)計(jì)的電路圖與小組1相同．正確的實(shí)驗(yàn)步驟為：
①讓5Ω電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到某一位置，記錄電壓表示數(shù)，此時(shí)電流表示數(shù)如圖3所示，為

0.3

A；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關(guān)后，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向

b

（選填電路圖上的a或b）移動(dòng)，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為

1.5

V時(shí)，記錄電流表示數(shù)；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，繼續(xù)完成了實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過分析，得出了正確的結(jié)論．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電源電壓確定電壓表量程；根據(jù)電路電流確定電流表量程；把電阻、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電阻兩端；連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；根據(jù)電路電流變化關(guān)系，由歐姆定律判斷電流電阻變化情況，然后根據(jù)電路圖確定滑片的移動(dòng)方向．
（2）根據(jù)電流表量程及圖示電流表確定電流表的分度值，讀出電流表示數(shù)；由歐姆定律求出電阻兩端電壓；探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，根據(jù)電路圖判斷更換電阻后滑片的移動(dòng)方向．

解答：解：（1）①電源由兩節(jié)干電池組成，電源電壓為U=1.5V×2=3V，則電壓表選擇0～3V量程；電路最大電流I=

U

R

=

3V

10Ω

=0.3A，則電流表選0～0.6A量程；
②把電阻、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，
電路圖如圖所示；
③為保證電路安全，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
④當(dāng)電流表短路或電阻斷路時(shí)，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)；
⑤由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電路電流逐漸變大，由于電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路總電阻減小，
滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，由電路圖可知，小剛是將變阻器的滑片向a端移動(dòng)的；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電阻一定，電流與電壓成正比．
（2）①電流表量程是0～0.6A，由圖3所示電流表可知，電流表分度值是0.02A，
電流表讀數(shù)是0.3A；∵I=

U

R

，∴電阻兩端電壓U=IR=0.3A×5Ω=1.5V；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，電阻阻值變大，電阻分壓變大，滑動(dòng)變阻器分壓變小；
要保證電阻電壓1.5V不變，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，增大滑動(dòng)變阻器的分壓，
減小電阻分壓，從而使電阻電壓保持1.5V不變，由電路圖可知，應(yīng)向b端移動(dòng)滑片．
故答案為：（1）①0～3V；0～0.6A；②電路圖如圖所示；③斷開；④電流表短路或電阻斷路；
⑤a；電阻一定，電流與電壓成正比．（2）①0.3A；②b；1.5V．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電表量程的選擇、連接電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)等問題，所考問題是實(shí)驗(yàn)的常考問題，一定要掌握；解題時(shí)，要注意控制變量法的應(yīng)用．