Question

20．某校兴趣小组同学想探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路图．

（1）根据该兴趣小组设计的图甲电路图，请据图甲连接完善图乙的实物图．
（2）接通电路后，发现电流表和电压表的示数很小，移动变阻器的滑片，两电表的示数均无变化，则电路故障可能是滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路．
（3）排除故障后通过实验记录数据分别在表一、表二中．
  表一  电阻R=15Ω                             表二  电压U=4V

电压U/V	1.5	3	4.5		电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A	0.1	0.2	0.3		电流I/A	0.8	0.4	0.2

（a） 表一中当电阻R两端电压达到4.5V时，电流表示数如丙图，填入表一中．分析表一数据，可得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比．
（b）分析表二数据，可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）根据电源电压确定电压表的量程，并将电压表并联在定值电阻两端；使滑动变阻器与开关串联，注意滑动变阻器按一上一下原则接线；
（2）接通电路后，实验时无论怎样移动滑片，电流表和电压表的示数都很小，说明电路中阻值较大；且无变化，说明滑片不能起调节作用；
（3）（a）根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数；
分析表一中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据，然后得出结论
（b）分析表二中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据，然后得出结论．

解答 解：（1）已知电源电压为6V，因此电压表量程选择0～15V；
使滑动变阻器的D接线柱与开关的右接线柱相连，并将电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：

（2）接通电路后，实验时无论怎样移动滑片，电流表和电压表的示数都很小，说明电路中接入了大的电阻；两电表的示数均无变化，说明滑片不能起调节作用，故线路故障为滑动变阻器全部接了下方两接线柱；
（3）（a）根据图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
根据表一的数据可得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
（b）由表二中实验数据可知，在电压一定时，电流与电阻的乘积是一个定值，即电流与电阻成反比，由此可得出的结论：电压一定时，电流与电阻成反比．
故答案为：（2）滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路；（3）0.3；（a）电流与电压成正比；（b）电压一定时，电流与电阻成反比．

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电流表读数、实验数据分析等问题，探究电流与电阻或电流与电压的关系时要注意控制变量法的应用；对电表进行读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．