题目内容

3．如图甲是某实验小组探究“电流与电压关系”的电路图，使用的实验器材有：电压为6V的电源，电流表、电压各一个，开关一个，定值电阻一个，规格为“20Ω  0.5A”的滑动变阻器一个，导线若干．

（1）本实验中，需要保持电阻不变．
（2）本实验中，在保证实验器材安全的前提下，电路中允许通过的最大电流为0.5A．
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该放在b（填“a”或“b”）端．
（4）请你选择合适的电表量程，用笔画线代替导线完成乙实物图的连线（导线不允许交叉）．
（5）闭合开关后，调节滑动变阻器滑片位置，完成三次实验，读出三组电流表、电压表的示数，如表所示，在第2次实验中，电流表的示数如图丙所示，则通过电阻的电流为0.3A，分析表中实验数据可得结论电阻不变，导体中电流与它两端的电压成正比．
实验次数123
电压U/V1.01.52.0
电流I/A0.20.4
（6）在本实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电阻两端的电压．

分析 （1）电流与电压和电阻有关，要探究电流与其中一个量之间的关系，应保持另一个量不变；
（2）根据各个元件允许通过的最大电流值来确定整个电路允许的最大电流；
（3）为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（4）将电流表串联在电路中，根据电路中允许的最大电流确定电流表的量程；电压表与电阻并联，根据电源电压确定电压表的量程；
（5）确定电流表的量程和分度值，读出示数，分析表格中电流和电压的变化规律，得出电流与电压的正比例关系；
（6）滑动变阻器的基本作用是保护电路，探究电流与电压的关系，要改变电阻两端的电压，这是滑动变阻器的主要作用．

解答 解：（1）电流与电压和电阻有关，探究电流与电压的关系，要改变电压，保持电阻的阻值不变；
（2）由题意知，若电流表使用最小量程，允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，所以电路中允许的最大电流为0.5A；
（3）由图知，滑动变阻器的下面接了左边的a接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至b端，使其阻值最大，起到保护电路的作用；
（4）将电流表串联在电路中，由于电路中允许的最大电流为0.5A，所以电流表选择0～0.6A的量程；电压表与电阻并联，电源电压为6V，所以电压表选择0～15V的量程，如图所示：

（5）图丙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
由表格中数据知，电阻不变，电压增大为原来几倍，电流也增大为原来几倍，可知电阻不变，导体中电流与它两端的电压成正比；
（6）在本实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电阻两端的电压．
故答案为：（1）电阻；（2）0.5；（3）b；（4）见上图；（5）0.3；电阻不变，导体中电流与它两端的电压成正比；（6）保护电路和改变电阻两端的电压．

点评 本题是探究电流与电压关系的实验，考查了滑动变阻器的应用、电表的接法、读数及电流与电压的关系，并要注意控制变量法在实验中的应用．

练习册系列答案
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（1）连接电路时，开关应处于断开状态（选填“闭合”或“断开”），在选用量程时可用试触法．
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（3）对于这个电路，只须拆除一根导线，就能成为两灯串联的正确电路．请在要拆除的那根线上打上“×”号．
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（1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整．

（2）小柯开始实验，一闭合开关，发现电压表指针满偏（示数达到3V），其原因可能是滑动变阻器阻值最小或电阻发生了断路．
（3）小柯实验时，在a、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5Ⅴ，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向F（选填“E”或“F”）端移动．
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A 点的电流IAB点的电流IBC点的电流IC
第一次测量0.3A0.3A0.3A
第二次测量0.2A1A0.2A
第三次测量0.12A0.12A0.12A
（1）在实验前小明和小红讨论时，小明认为应选用规格完全相同的灯泡进行探究实验，而小红认为就选用规格不同的灯泡串联进行多次实验，你认为的小红的说法是正确的，理由是用两只不同的灯泡串联可排除特殊性．
（2）在进行第一次测量时，小明连接好电路后，闭合开关观察到电流表指针偏转如图2所示，产生这种情况的原因是电流表正负接线柱接反．
（3）小明三次实验后，老师看了小明的数据后指出有一个数据明显错误，这个错误数据是1A，造成错误的原因是电流表量程读错了．
（4）实验结论：串联电路中电流处处相等（用文字表述）．

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