Question

【题目】某实验小组同学利用如图甲的电路做“探究电流大小与哪些因素有关”的实验。实验器材:电源（电压恒为6V），电流表（量程为0~0.6A）、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（分别为6Ω、10Ω、20Ω、30Ω），三种规格的滑动变阻器R1（20Ω，1A），R2（40Ω，1A），R3（10Ω，0.3A），导线若干。

（1）在“探究电流与电阻的关系”时，滑动变阻器除了保护电路外还有_________的作用；

①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到_________端（选填“A”或“B”）。

②德德将6Ω的电阻连入电路，移动滑片，电流表的示数如图乙，此时的电流值为_________ A.

③断开开关，滑片位置不动，只将电路中6Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片向_________ （选填“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为_________ V时，记录对应的电流；

④分别换上阻值为20Ω和30Ω的定值电阻进行探究，数据记录如表一所示，分析数据得到结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流和这段导体的电阻成反比，

实验序号	1	2	3	4
R/Ω	6	10	20	30
I/A		0.30	0.15	0.10

⑤上述实验中,德德选用的滑动变阻器应该为_________ （选填“R1”、“R2”或“R3”）。

（2）小勇同学在“探究电流与电压的关系”时

①连接好电路，闭合开关，电流表有较小示数，移动滑动变阻器的滑片，发现两电表的示数都不变，出现这种现象的原因可能是_________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。

A.电流表短路 B.R同时接了两个下方接线柱

C.定值电阻R开路 D.电压表开路

②小勇将实验所测得的数据，记录在表二，由此得出结论为：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与这段导体两端的电压成_________比.

实验序号	1	2	3
U/V	0.6	1.2	1.8
I/A	0.1	0.2	0.3

③小勇在处理数据时发现:电压U与电流I的比值恰好等于电阻R的值。为进一步论证此发现，他提出两种收集数据的方案。

方案一：收集电阻值为6Ω的几个小组的数据;

方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据,

你认为方案_________更合理。

Answer 1

【答案】控制定值电阻的电压（电压表示数）不变 B 0.5 右 3 R2 B 正 二

【解析】

(1)[1]探究导体中的电流与导体的电阻的关系时，要控制电压表示数不变，故滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要的作用是：要控制定值电阻的电压（电压表示数）不变；

①[2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，即B端；

②[3]电流表的量程是0-0.6A，由图乙可知，电流表的示数是0.5A；

③[4][5]电压表的示数

U1=IR=0.5A×6Ω=3V，

根据串联分压原理可知，将定值电阻由6Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为3V；

⑤[6]当电阻为30Ω时，电流表的示数为0.1A，电阻两端的电压是3V，由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为0.1A，变阻器连入电路的电阻

R滑==30Ω，

R1和R3最大阻值较小，所以选择R2；

(2)①[7]A．电流表短路，则电流表无示数，不符合题意；

B．滑动变阻器接了下面的两个接线柱，将变阻器的全部电阻连入电路中，电路中的电流较小，由U=IR可知，电压表示数较小，移动滑动变阻器的滑片，两电表的示数都不变，符合题意；

C．定值电阻R开路，电路出现断路，电流表没有示数，不符合题意；

D．电压表开路，电压表没有示数，电路是通路，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变化，不符合题意；

②[8]由表中数据可知，导体两端的电压是原来的几倍，通过它的电流也来原来的几倍，即可得出的初步结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；

③[9]如果实验只是用同一种电阻做，则实验得到的数据具有特殊性，使得结论不具有普遍性，因此实验方案二比较好。