Question

3．如圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組探究“電流與電壓關(guān)系”的電路圖，使用的實(shí)驗(yàn)器材有：電壓為6V的電源，電流表、電壓各一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，定值電阻一個(gè)，規(guī)格為“20Ω  0.5A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）本實(shí)驗(yàn)中，需要保持電阻不變．
（2）本實(shí)驗(yàn)中，在保證實(shí)驗(yàn)器材安全的前提下，電路中允許通過的最大電流為0.5A．
（3）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該放在b（填“a”或“b”）端．
（4）請你選擇合適的電表量程，用筆畫線代替導(dǎo)線完成乙實(shí)物圖的連線（導(dǎo)線不允許交叉）．
（5）閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置，完成三次實(shí)驗(yàn)，讀出三組電流表、電壓表的示數(shù)，如表所示，在第2次實(shí)驗(yàn)中，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則通過電阻的電流為0.3A，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得結(jié)論電阻不變，導(dǎo)體中電流與它兩端的電壓成正比．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1.0	1.5	2.0
電流I/A	0.2		0.4

（6）在本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變電阻兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）電流與電壓和電阻有關(guān)，要探究電流與其中一個(gè)量之間的關(guān)系，應(yīng)保持另一個(gè)量不變；
（2）根據(jù)各個(gè)元件允許通過的最大電流值來確定整個(gè)電路允許的最大電流；
（3）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最大阻值處；
（4）將電流表串聯(lián)在電路中，根據(jù)電路中允許的最大電流確定電流表的量程；電壓表與電阻并聯(lián)，根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程；
（5）確定電流表的量程和分度值，讀出示數(shù)，分析表格中電流和電壓的變化規(guī)律，得出電流與電壓的正比例關(guān)系；
（6）滑動(dòng)變阻器的基本作用是保護(hù)電路，探究電流與電壓的關(guān)系，要改變電阻兩端的電壓，這是滑動(dòng)變阻器的主要作用．

解答 解：（1）電流與電壓和電阻有關(guān)，探究電流與電壓的關(guān)系，要改變電壓，保持電阻的阻值不變；
（2）由題意知，若電流表使用最小量程，允許通過的最大電流為0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為0.5A，所以電路中允許的最大電流為0.5A；
（3）由圖知，滑動(dòng)變阻器的下面接了左邊的a接線柱，所以閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至b端，使其阻值最大，起到保護(hù)電路的作用；
（4）將電流表串聯(lián)在電路中，由于電路中允許的最大電流為0.5A，所以電流表選擇0～0.6A的量程；電壓表與電阻并聯(lián)，電源電壓為6V，所以電壓表選擇0～15V的量程，如圖所示：

（5）圖丙電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A；
由表格中數(shù)據(jù)知，電阻不變，電壓增大為原來幾倍，電流也增大為原來幾倍，可知電阻不變，導(dǎo)體中電流與它兩端的電壓成正比；
（6）在本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變電阻兩端的電壓．
故答案為：（1）電阻；（2）0.5；（3）b；（4）見上圖；（5）0.3；電阻不變，導(dǎo)體中電流與它兩端的電壓成正比；（6）保護(hù)電路和改變電阻兩端的電壓．

點(diǎn)評 本題是探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器的應(yīng)用、電表的接法、讀數(shù)及電流與電壓的關(guān)系，并要注意控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．