题目内容

12．小刚利用如图甲所实物电路探究“导体中电流跟电阻的关系”，提供的实验器材有：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、四个不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、开关、导线若干．

（1）图甲中部分导线已连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整．
（2）实验中通过调节滑动变阻器保持电阻R两端电压不变，这种方法是A．
A．控制变量法  B．转换法  C．等效替代法 
（3）实验数据如表，第2次实验中电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为0.2A．
次数1234
电阻/Ω5101520
电流/A0.400.130.12
（4）由于操作不当，导致一绯数据存在错误，请判断笫4次实验的数据存在错误，产生错误的原因第4次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了．
（5）结合表中数据可知，小刚选用的滑动变阻器的最大阻值至少是40Ω．

分析 （1）图甲中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器，电压表应并联到定值电阻两端，滑动变阻器按照“一上一下”连入电路．由此连接电路；
（2）要探究电流与电阻的关系，运用控制变量法；
（3）由表格数据可知电流表使用的量程，由电流表量程和分度值读出其示数；
（4）探究电流与电阻关系时，要保持电压一定，分析表中数据得出结论；
（5）根据表格中数据，用公式U=IR计算出导体两端的电压；根据串分压的知识，当定值电阻的阻值最大时，所需的滑动变阻器的阻值也最大，结合欧姆定律的知识计算得出．

解答 解：（1）把电阻、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在电阻两端，注意滑动变阻器已接了右下角的接线柱，所以应将其上面的一个接线柱接入电路中，如图所示：

（2）导体中电流跟电阻和电阻两端电压有关，所以实验中要使用控制变量法，故A正确，BC错误；
（3）由表格各次实验，电流都小于0.6A，所以实验中电流表使用的是0-0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.2A；
（4）由表可知，实验时电阻两端的电压为U=IR=0.4A×5Ω=2V，
当接入电阻R3=15Ω时，电路中的电流为I3=0.13A，此时滑动变阻器接入的阻值为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.13A}$≈30Ω，
将R3换为R4=20Ω时，滑动变阻器滑片位置不动，此时电流中的电流为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{20Ω+30Ω}$=0.12A，
故第4次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了；
（5）电压表的示数保持不变，由表格中数据知，UR=I1R1=5Ω×0.4A=2V；根据串分压的知识，当定值电阻的阻值最大为20Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时电路中电流为0.1A，
所以R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-2V}{0.1A}$=40Ω．
故答案为：（1）见上图；（2）A；（3）0.2；（4）4；第4次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了；（5）40．

点评 本题是探究“导体中电流跟电阻的关系”的实验，考查了电路连接、实验方法、电表读数、数据分析等，考查全面，难度不大，这个实验是常考题，能灵活运用控制变量是关键．

练习册系列答案
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（1）请用笔画线代替导线，按电路图将图乙所示的实物电路对应补充完整；
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4．小刚利用如图甲所示电路探究“导体中电流跟电阻的关系”．提供的实验器材有：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、四个不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、开关、导线若干．
（1）实验中通过调节滑动变阻器保持电阻R两端电压不变，这种方法是A．
A．控制变量法    B．转换法    C．等效替代法
（2）实验数据如表，第2次实验中电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为0.2A．
次数1234
电阻/Ω5101520
电流/A0.40/0.130.10
（3）分析表中数据可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比例．
（4）结合表中数据可知，小刚选用的滑动变阻器的最大阻值至少是40Ω．
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