Question

在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中，两小组同学提出了以下猜想：
小组1猜想：电流可能跟电压成正比；
小组2猜想：电流可能跟电阻成反比．
（1）小组1的做法是：设计了如图1所示的电路图，其中电源为两节干电池，电阻R为10Ω，变阻器R′标有“20Ω 1A”字样．
①请你帮他选量程，电压表应选______量程，电流表应选______量程．
②请你按电路图将图2中未连接处补画上．
③为保证电路安全，连接电路时开关应处于______状态（填“断开”或“闭合”）．
④小组1同学正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是______．
⑤下表是小刚记录的数据，从数据中可以看出小刚是将变阻器的滑片向______（填电路图上的a或b）移动的．请你替小组1写出正确结论：______．

实验次数	1	2	3
电压U/V	1	2	3
电流I/A	0.1	0.2	0.3
结论

（2）小组2设计的电路图与小组1相同．正确的实验步骤为：
①让5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器到某一位置，记录电压表示数，此时电流表示数如图3所示，为______A；
②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向______（选填电路图上的a或b）移动，当观察到电压表示数为______V时，记录电流表示数；
③将10Ω电阻换成15Ω电阻，继续完成了实验，经过分析，得出了正确的结论．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据电源电压确定电压表量程；根据电路电流确定电流表量程；把电阻、电流表串联接入电路，电压表并联在电阻两端；连接电路时，开关应断开；根据电路故障现象分析电路故障原因；根据电路电流变化关系，由欧姆定律判断电流电阻变化情况，然后根据电路图确定滑片的移动方向．
（2）根据电流表量程及图示电流表确定电流表的分度值，读出电流表示数；由欧姆定律求出电阻两端电压；探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，根据电路图判断更换电阻后滑片的移动方向．
解答：解：（1）①电源由两节干电池组成，电源电压为U=1.5V×2=3V，则电压表选择0～3V量程；电路最大电流I===0.3A，则电流表选0～0.6A量程；
②把电阻、电流表串联接入电路，电压表并联在电阻两端，
电路图如图所示；
③为保证电路安全，连接电路时开关应处于断开状态；
④当电流表短路或电阻断路时，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数；
⑤由表中实验数据可知，电路电流逐渐变大，由于电源电压不变，由欧姆定律可知，电路总电阻减小，
滑动变阻器接入电路的阻值减小，由电路图可知，小刚是将变阻器的滑片向a端移动的；
由表中实验数据可知，电阻一定，电流与电压成正比．
（2）①电流表量程是0～0.6A，由图3所示电流表可知，电流表分度值是0.02A，
电流表读数是0.3A；∵I=，∴电阻两端电压U=IR=0.3A×5Ω=1.5V；
②将5Ω电阻换成10Ω电阻，电阻阻值变大，电阻分压变大，滑动变阻器分压变小；
要保证电阻电压1.5V不变，应使滑动变阻器接入电路的阻值变大，增大滑动变阻器的分压，
减小电阻分压，从而使电阻电压保持1.5V不变，由电路图可知，应向b端移动滑片．
故答案为：（1）①0～3V；0～0.6A；②电路图如图所示；③断开；④电流表短路或电阻断路；
⑤a；电阻一定，电流与电压成正比．（2）①0.3A；②b；1.5V．
点评：本题考查了电表量程的选择、连接电路图、实验注意事项、电路故障分析、实验数据分析、滑动变阻器的调节等问题，所考问题是实验的常考问题，一定要掌握；解题时，要注意控制变量法的应用．