Question

【題目】在探究“通過導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗中，小紅畫出的電路圖如圖甲所示，她所用的電源電壓為3V，滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣.

（1）請你幫小紅用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整.(注意實物圖與電路圖對應(yīng));

（___________）

（2）在閉合開關(guān)應(yīng)該將滑動變阻器滑片移到________ (填“A”或“B”)端，這樣做的目的是________;

（3）小紅接通電路后，發(fā)現(xiàn)電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片時也沒有明顯的變化，你認(rèn)為電路中的故障是_________________．

（4）排除故障后，小紅首先研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系，那么他應(yīng)該控制________保持不變，通過實驗得到數(shù)據(jù)如表(一)所示，其中第1次實驗的電流表示數(shù)如圖丙所示，為____A，所用電阻R的阻值是____ Ω，根據(jù)表(一)的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是:________________．

表(一)
序號	1	2	3
電阻R/Ω	R
電壓U/V	1.0	2.0	3.0
電流I/A		0.20	0.30

（5）隨后小紅又研究電流與電阻的關(guān)系，她控制電阻兩端的電壓為1.5V進(jìn)行實驗：第一次將10Ω電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記錄電流表示數(shù)；第二次將10Ω電阻換成20Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向______（填“左”或“右”)移動，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為________ V時，記錄電流表示數(shù)；第三次只換上一個30Ω的新電阻后，無其它操作，直接讀出電流表示數(shù)為________ A，無論怎樣移動變阻器的滑片P，電壓表的示數(shù)始終大于1.5V，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是________________．

（6）小紅在探究“導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系”時，進(jìn)行了創(chuàng)新實驗，除了與原有實驗所必須的器材相同外，沒領(lǐng)電壓表，而是多領(lǐng)了一只電流表，并設(shè)計出如圖的電路圖，進(jìn)行實驗

①連接電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電流表A1與A2的示數(shù)分別記為=0.15A和=0.28A;

②把定值電阻換成，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表A1的示數(shù)為_____ A.該操作目的是_____(填所選項字母)

A.保持AB兩點間電壓不變

B.保持干路電流不變

C.保證和的電壓相同

③記錄此時電流表A2的示數(shù)；

④再把換成，重復(fù)上一步要進(jìn)行實驗；

⑤分析數(shù)據(jù)得出電流與電阻的關(guān)系

Answer 1

【答案】 B 保護(hù)電路 定值電阻R斷路 定值電阻的阻值 0.1 10 在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比； 右 1.5 0.06 滑動變阻器的最大阻值過小 0.15 A

【解析】

(1)[1]由甲圖可知，滑動變阻器的滑片向右移動的時候，接入電路的電阻變大，實物圖連接如圖：

(2)[2][3]閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處的B端；

(3)[4]接通電路后，發(fā)現(xiàn)電流表指針不偏轉(zhuǎn)，說明電路斷路，電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；即定值電阻R斷路；

(4)[5]研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系時，應(yīng)該控制定值電阻的阻值不變；

[6]由圖丙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.1A；

[7]由歐姆定律得：

[8]根據(jù)表一的數(shù)據(jù)可知，在電阻保持不變時，電流隨著電壓的增大而增大，因此可以得出結(jié)論：在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

(5)[9][10]由于該實驗中應(yīng)該控制電壓不變，所以根據(jù)串分壓的知識，將電阻換成電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，所以應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，將滑片向右滑動，直到電壓表示數(shù)為1.5V；

[11]將電阻換成電阻后，此時電流中的電流是：

此時滑動變阻器接入電路的阻值是：

第三次只換上一個30Ω的新電阻后，無其它操作，直接讀出電流表示數(shù)為：

[12]若定值電阻兩端的電壓保持1.5V不變，此時電路中的電流是：

此時需要滑動變阻器的阻值是：

由于大于，即滑動變阻器的阻值過小，所以無論怎樣移動變阻器的滑片P，電壓表的示數(shù)始終大于1.5V；

(6)[13][14]把定值電阻換成，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表A1的示數(shù)為，使電阻所在支路兩端電壓不變，與電阻并聯(lián)的電阻兩端電壓不變；故操作的目的是保持AB兩點間電壓不變 ，故A項符合題意、BC項不符合題意；