题目内容
为了探究电流与电阻的关系，老师提供了如下器材：电源（电压为4.5V）、电流表、电压表、开关各一个，两只滑动变阻器（20Ω 2 A、50Ω 1 A），三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），导线若干．
（1）小红设计了如图1所示的电路，并选择电源、电流表、电压表、开关、一个5Ω的电阻、一只滑动变阻器（20Ω 2 A）和若干导线来连接电路，请你用笔画线代替导线，完成实物图2的连接（要求：连线不得交叉）；
（2）检查电路无误后，小红先将变阻器的阻值移到最大，闭合开关，再移动滑片使电压表的示数为1.5 V，记下此时电流值．改接10Ω电阻，将变阻器的滑片向______端移动，使电压表的示数为______V，记下对应电流值；
（3）当小红改接15Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表的示数符合实验要求，而电路连接和操作都没有问题，若要完成这个实验，你会建议小红：______．
（4）你认为小红根据正确的测量数据绘制的I-R图象（如图3）是下列中的哪一个______．
解：（1）滑动变阻器串联接入电路，电压表与定值电阻并联，电路图如右图所示．（2）定值电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻分压变大，大于原来的电压，为保持定值电阻两端电压不变，由电路图可知，应向左移动滑动变阻器滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，使定值电阻两端电压减小到原来的1.5V，保持电阻两端电压不变．
（3）实验中，当定值电阻是15Ω时，流过电路的电流I=
=
=0.1A，滑动变阻器接入电路的阻值应为R滑=
=
=30Ω＞20Ω，大于滑动变阻器的最大阻值，因此实验不能顺利进行，为使实验能顺利进行，可以跟换最大阻值更大的滑动变阻器，如使用规格为“50Ω1A”的滑动变阻器，或使定值电阻两端的电压变大，大于2V；
（4）电压U保持不变，由I=
可知，电流I与阻值R成反比，由图3可知，图C符合题意．故答案为：（1）电路图如图所示；（2）左；1.5；
（3）实验时使定值电阻电压为2V或使用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器；（4）C．
分析：（1）由图2可知，滑动变阻器、电压表连接不完整，把滑动变阻器串联接入电路，电压表与定值电阻并联．
（2）当将电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻阻值变大，定值电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保证电阻两端电压不变，应移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，使定值电阻两端电压保持1.5V不变．
（3）滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器的最大分压太小，定值电阻不能达到1.5V，为使实验能正常进行，可以更换最大阻值大的滑动变阻器或使定值电阻两端电压变大．
（4）电阻两端的电压不变，由欧姆定律可知，流过导体的电流与导体电阻成反比，反比例函数图象能反应I与R间的关系．
点评：本题考查了连接电路图、滑动变阻器的调节、实验方案的改进、电流与电阻的关系图象等问题，实验中应用了控制变量法，解题时注意该方法的应用．第（3）小题是本题的难点，知道实验过程中应控制定值电阻两端的电压不变，分析清楚电路结构、认真分析实验数据是正确解题的基础与关键．
练习册系列答案
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