Question

【题目】在“探究电流与电阻的关系”实验中，现有器材如下：电源（电压恒定但未知），四个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），标有“×Ω1A”的滑动变阻器，电压表（可用量程：0～3V、0～15V），电流表（可用量程：0～0.6A），导线，开关．

（1）设计并正确连接如图甲所示的电路，把定值电阻R1接入图甲中的A、B两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最______端（选填“左”或“右”）.闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V时，则此时电流表的示数为______A．

（2）分别用定值电阻R2、R3、R4依次替换R1，重复（1）的实验步骤．根据所得的四次试验数据绘制出I－R图像，如图乙所示．由图像可得出的结论是：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______．

（3）以下实验所采用的研究方法与本实验研究方法不相同的是______.

A．探究动滑轮的机械效率与物重的关系时，控制用相同动滑轮提升不同重物

B．探究钢尺的音调与振动频率的关系时，控制钢尺发声的响度相同

C．探究水蒸发快慢与温度的关系时，控制液体表面积和液体上方的空气流速相同

D．探究保温瓶的保温性能与瓶内水量的关系时，控制同一保温瓶及外部环境相同

（4）使用R4进行实验时，刚一闭合开关，就发现电压表示数恰好为2V，为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制A、B两点之间的电压在______范围内．

（5）使用R4进行实验时，如果闭合开关后发现电流表无示数、电压表有示数，则电路故障的原因可能是R4______（选填“短路”或“断路”）. 要想完成实验也可以利用______等效替代R4.

Answer 1

【答案】 右 0.4 反比 B 2-3V 断路 R1和R3串联

【解析】（1）闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故将滑片移到最右端；

电流表的示数：

（2）根据图乙中4个点的坐标，由欧姆定律的变形公式：

，在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；

（3）本实验研究方法是控制变量法，ACD都运用了控制变量法，而探究钢尺的音调与振动频率的关系时，不光运用了控制变量法，还运用了转换法。

（4）因为R4的阻值最大，因此当R4接入电路时，电压表示数刚好为2V，说明R4两端的最小电压为2V，因此为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制A、B两点之间的电压在大于2V范围内；由于电流表的量程为0.6A，因此定值电阻两端允许的最大电压：；故A、B两点之间的电压范围为2V～3V；

（5）使用R4进行实验时，如果闭合开关后发现电流表无示数、电压表有示数，则电路故障的原因可能是R4断路，因为R4=R1+R3，要想完成实验也可以利用R1和R3串联等效替代R4.。

故答案为：(1). 右 (2). 0.4 (3). 反比 (4). B (5). 2-3V (6). 断路 (7). R1和R3串联