题目内容
18．在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω），两个滑动变阻器（规格分别是“5Ω，2A”、“20Ω，1A”），导线若干
（1）实验电路图如图甲所示，用笔画线将实验电路图连接完整
（2）实验时，先在a、b间接入10Ω电阻，移动滑片P，使电压表示数为3V，并记录相应的电流值，再改接15Ω的电阻，此时滑片P应向c（选填“c”或“d”）端移动，这样移动滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持3V不变
（3）本实验需在a、b间先后接入上述四个定值电阻，为完成整个实验，应该选取规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器．
（4）通过实验获得数据，绘制出如图乙所示的图象，由图象可得出结论电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
分析 （1）由电路图可知，电压表与电阻R并联，电阻与滑动变阻器、电流表串联，然后根据电流从正接线流入，负接线柱流出将电流表接入电路中；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（3）当将电阻由1Ω更换为15Ω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，应向c端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3V不变；
（4）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；
（5）用控制变量法进行分析，即电压一定时，通过导体的电流与电阻成正比．
解答 解：（1）①变阻器按一上一下接入电路中，定值电阻与滑动变阻器，由图中数据，电流表选用小量程串联接入电路，电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出；如图所示：
（2）根据串联分压原理可知，将定值电阻10Ω改接成15Ω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c端移动，使电压表的示数为3V；
在连接电路时，要求先将开关断开，滑动变阻器滑片处于最大阻值处，故选项D符合题意；
（3）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c端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3V，保持定值电阻两端电压一定．
（4）实验中，当定值电阻是30Ω时，流过电路的电流：
I=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A，
滑动变阻器接入电路的阻值应为：
R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{4.5V-3V}{0.1A}$=15Ω＞5Ω，
为使实验能顺利进行，可以更换最大阻值较大的滑动变阻器，使用规格为“20Ω；1A”的滑动变阻器；
（5）从图乙数据，U=IR=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.1A×30Ω=3V，可以看出，导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比．
故答案为：（1）如上图；
（2）c；使定值电阻两端的电压保持3V不变；
（3）“20Ω 1A”；
（5）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
点评 本题考查了连接电路图、操作过程，器材的选择和控制变量法的运用及分析数据得出结论的能力．
一课一练课时达标系列答案
| A． | OA段 | B． | OB段 | C． | OC段 | D． | AB段 |
| A． | 灯受到的重力和电线对灯的拉力是平衡力 | |
| B． | 灯受到的重力和灯对电线的拉力是平衡力 | |
| C． | 电线对灯的拉力和灯对电线的拉力是相互作用力 | |
| D． | 电线受到的重力和天花板对电线的拉力不是平衡力 |
| A． | 天体之间和分子之间都存在着相互作用力 | |
| B． | 原子的结构相似“行星绕日” | |
| C． | 人类对宇宙和微观世界的探索将不断深入 | |
| D． | 用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小 |