Question

10．如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，使用的实验器材有：电压为6V的电源、电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干．
（1）请把图甲中接错的那根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线把它改正．
（2）改接好电路后所测得的几组电流、电压值如表1所示，在第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为0.3A，根据表数据可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比．
表一：

实验次数	1	2	3
电压U/N	1.0	1.5	2.0
电流I/A	0.2		0.4

（2）探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电压值如表二所示
表二：

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.6	0.3	0.24

①由于操作不当，导致测出的电流中有一个错误数据，请判断错误，请判断第3次实验的数据存在错误．产生错误的原因是没有调节滑动变阻器滑片，使电压表示数不变，正确的数据应该是0.2A．
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表的示数始终大于3V，请你找出一种可能的原因．

Answer 1

分析 （1）分析电路的连接，找出错误的地方；
（2）根据图乙电流表小量程读数，分析数据得出结论；
（3）①探究电流与电阻的关系时，应控制电压表示数不变，根据欧姆定律找出错误的数据，根据变阻器的作用作答；
②根据串联电路电压的规律和分压原理，确定答案；

解答 解：（1）原电路中，电流表并联在电阻的两端了、电压表串联在电路中了，正确的应是：电流表串联在电路中，电压表并联在电阻的两端，修改后如下图所示：

（2）图乙中，电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.3A；分析表中数据可知，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，所以，当电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；
（3）①探究电流与电阻的关系时，应控制电压表示数不变，根据欧姆定律U=IR知，前两次电压表示数均为3V，而第3次示数为3.6V，所以第3次实验的数据存在错误，原因是没有移动变阻器的滑片使电压表示数保持不变，根据电流与电阻成反比，正确的数据应是0.2A；
②该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，即将滑动变阻器连入电路中的电阻最大时，电压表的示数始终大于3V，根据串联电路电压的规律，也就是说滑动变阻器分得的电压太少，根据分压原理，滑动变阻器最大阻值过小．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）0.3；   当电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；
（3）①3；没有调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数不变；0.2；
②滑动变阻器最大阻值过小．

点评 本题 研究电流与电压、电阻的关系，考查电路的连接、欧姆定律、串联电路电压的规律、根据数据归纳结论的能力及正确的操作步骤和对器材的要求，有一定难度．