Question

在探究“电阻上的电流跟两端电压关系”的实验过程中．
（1）小敏猜想：A、电阻一定，电流与电压成正比；
B、电阻一定，电流与电压成反比；
C、电流跟电压无关．
你认为合理的猜想是

A

（填序号）
（2）为了检验猜想是否正确，小敏设计了如图所示的电路图，其中电源电压为3V，电阻R₁为20Ω，变阻器R₂上标有“15Ω，1A”字样，
①请你帮他选量程：电压表应选

0～3

V的量程，电流表应选

0～0.6

A的量程．
②下表是小敏记录的数据，请你替他写出结论：

电阻一定，通过导体的电流与其两端电压成正比

．

实验次数	1	2	3
电压U/V	2	2.4	2.8
电流I/A	0.1	0.12	0.14

③小敏在实验中想把电压表的示数调到1V，但无论怎样调节都无法达到要求，其原因是：

滑动变阻器的阻值太小

．
（3）小敏还想用这个电路研究电流跟电阻的关系，并与上表中的第一次实验数据做比较，于是他把20Ω的电阻换成10Ω，
闭合开关，小敏的下一步操作是：

调节滑片，使电压表的读数为2V

，记录数据，接着他把10Ω换成5Ω，重复上述操作．
（4）本实验中，滑动变阻器的作用是

保护电路

；

改变电路中的电流和电阻两端的电压

．

Answer 1

分析：（1）探究性实验的猜想，严格地说，是没有错误的，题目要求“合理的猜想”，就必须是正确的．依据可以是生活经验，也可以是物理规律，但都必须与提出的猜想一致；
（2）①电流表、电压表量程的选择应看两方面：电源电压和用电器的规格；
②根据实验数据总结电流与电压的关系，先看电压怎样变化，再看电流的变化特点，两者对比得出；
③串联电路电阻具有分压作用，电阻R₁两端电压的高低，决定于滑动变阻器接入电路电阻的大小；
（3）串联电路用电器两端电压随电阻的变化而变化，接入电路的电阻阻值发生变化，两端电压也相应地发生改变；
（4）连接电路时尤其注意变阻器电阻开始时要阻值最大，实验时再慢慢减小，达到控制电流，改变电路中电压的作用．

解答：解：（1）根据小灯泡与一节干电池连接，发光较暗，与两节相接时较亮，认为A猜想较为合理；
（2）①因为电源电压为3V，所以电压表选择0～3V；
当滑动变阻器滑片移到最左端（a）时，电路中电阻最小，电流最大：I=

U

R

=

3V

20Ω

=0.15A，所以电流表选择0～0.6A；
②由上表数据知，电阻一定，电压增大时，电流相应增大，并且增大的程度相同，所以，电阻一定，电流与电压成正比；
串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，当滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，

U

U/

=

R

R/

即：

20Ω

15Ω

=

4

3

；
∴R₁两端电压为U=

4

7

U_总=

4

7

×3V=1.7V＞1V，
即，需换用较大阻值的滑动变阻器；
（3）将定值电阻由20Ω换成10Ω，阻值减小，两端电压也相应减小；要保持两端电压不变，必须调节滑动变阻器，使其阻值减小，才能保持电压表示数不变．
（4）实验中，滑动变阻器的作用是保护电路以及改变电路中的电流和电阻两端的电压．
故答案为：（1）A；
（2）①0～3  0～0.6； 
②电阻一定，通过导体的电流与其两端电压成正比；
③滑动变阻器最大阻值太小；
（3）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V；
（4）保护电路；改变电路中的电流和电阻两端的电压．

点评：此题主要考查的是电流与电压电阻的关系，探究方法是控制变量法．解题的关键是熟悉探究过程和串联电路的分压作用．叙述电流与电压的关系时，一定注意是“电流与电压”成正比，而不是“电压与电流”成正比．