题目内容
3．
学习欧姆定律之后，老师要求对电流与电阻的关系进行验证性实验研究．某研究性学习小组进行如下实验：步骤一：选取电压恒为6伏的电源、最大阻值为20欧的滑动变阻器、定值电阻4只（6欧、10欧、20欧、30欧）、电压表、电流表、导线等器材，设计如下实物电路图．
步骤二：将开关断开，把6欧定值电阻接在R处，读得并记录电压表读数和电流表读数．
步骤三：分别换10欧、20欧、30欧电阻接入电路，调节滑片，记录有关数据．
按照上述实验思路，他们上交一份数据记录如下表：
| 组别 | A | B | C | D |
| 电压U（伏） | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 电阻R（欧） | 6 | 10 | 20 | 30 |
| 电流I（安） | 0.50 | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
（2）为了保护电路，在步骤二中闭合开关前应进行的操作是滑动变阻器处于最大阻值处．
（3）在步骤三实验中，若将10欧的电阻换为20欧，要控制R两端的电压不变，具体的操作是观察电压表读数，并将滑片P向左滑动，直到电压表读数为3伏．
（4）老师认为该学习小组的数据中D组数据不是由实验测出，而是拼凑的．老师的理由是无法测出R=30Ω时电路中的电流．
分析 （1）电压表测定值电阻R两端的电压时，电压表应并联在R两端；
（2）为防止电路中电流过大，烧坏电路元件，更滑电阻时，滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）探究电流与电阻关系时，应控制电阻两端的电压不变；若将10欧的电阻换为20欧时，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化，进一步判断滑片移动的方向；
（4）滑动变阻器接入电路中的电阻最大时分得的电压最大，R两端的电压最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出R=30Ω时电路中的电流，再根据欧姆定律求出R两端的最小电压，然后与R两端的电压为3V不变相比较得出答案．
解答 解：（1）电压表应并联在R两端即可，如下图所示：
（2）为了保护电路，更换电阻时，开关断开的同时滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）探究电流与电阻关系时，应控制电阻两端的电压不变；
若将10欧的电阻换为20欧时，电压表的示数变大，要保持电压表的示数3V不变，滑片应向左移动，增大接入电路中的电阻，减小R两端的电压；
（4）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R两端的电压最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R=30Ω时电路中的电流：
I=$\frac{U}{R+{R}_{滑}}$=$\frac{6V}{30Ω+20Ω}$=0.12A，
电压表的最小示数：
UR=IR=0.12A×30Ω=3.6V＞3V，
即无法测出R=30Ω时电路中的电流．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）左；
（4）无法测出R=30Ω时电路中的电流．
点评 本题考查了实物电路图的连接和实验的注意事项、电路动态的分析、串联电路特点以及欧姆定律的应用，要注意探究电流与电阻关系时，应控制电阻两端的电压不变．
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11．
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如图所示的电路，当在AB两点间接一只10Ω的电阻时，电流表的示数为0.5A．在AB两点间换接一只20Ω的电阻，此时电流表的示数为（ ）| A． | 等于0.5A | B． | 小于0.5A | ||
| C． | 大于0.5A | D． | 因R0未知，故无法确定 |
18．用滑轮组提升物体，当绳子自由端被拉动6m时，发现物体升高了3m，若被提升物体的质量是10kg，不计滑轮重和摩擦，则绳子自由端受到的拉力应为（ ）
| A． | 40 N | B． | 49 N | C． | 98 N | D． | 5 N |
