题目内容
13．为了研究导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体电阻的关系，小敏根据图甲所示的电路图，将实验器材连接成如图乙所示的实验电路．
（1）若按图乙进行实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将会出现的现象．
（2）经检查，是实验电路中一根导线连接错误．请在图中画出正确的实物电路图（只允许改动图乙中的一根导线）．
（3）改正错误后，小敏继续实验．第一次实验用的定值电阻R的阻值为10Ω，闭合开关后，记下电流表的示数为I1；第二次实验仅将电阻R换成20Ω的定值电阻，闭合开关后，记下电流表的示数为I2．根据这样的实验步骤，可以发现I2＞$\frac{{I}_{1}}{2}$，因此，小敏认为导体两端电压一定的情况下，电流跟电阻不成反比．你认为他这样得出的结论是否正确？若不正确，请说明理由．
分析 （1）由图乙可知，定值电阻与滑动变阻器并联，且电压表串联在电路中；因电压表的内阻很大，串联在电路中，其它元件都相当于导线，都不能正常工作；
（2）根据题意滑动变阻器与定值电阻要串联，电压表测量定值电阻两端的电压即可正确连接电路；
（3）首先根据欧姆定律分别求出两次实验电路中的电流I1、I2的表达式，进而利用比值法判断I2与$\frac{{I}_{1}}{2}$的关系；
在探究电流和电阻的关系实验中要用控制变量法，需保持电阻两端的电压不变．
解答 解：（1）图乙中，电压表串联在电路中，电阻与变阻器并联，是错误的，因电压表内阻很大，由欧姆定律，电流表示数几乎为0，电压表与电源连通，电压表示数接近电源电压，
（2）研究导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体电阻的关系，电压表与电阻并联，电阻与变阻器串联，如下所示：
（3）由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，
当定值电阻R的阻值为10Ω时，总电阻R总=R+R滑=10Ω+R滑，
根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可得，
此时电路中的电流I1=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{U}{10Ω+{R}_{滑}}$，
则$\frac{{I}_{1}}{2}$=$\frac{U}{2（10Ω+{R}_{滑}）}$=$\frac{U}{20Ω+2{R}_{滑}}$，
定值电阻R的阻值为20Ω时，总电阻：
R′总=R+R滑=20Ω+R滑，
根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可得，
此时电路中的电流I2=$\frac{U}{R{′}_{总}}$=$\frac{U}{20Ω+{R}_{滑}}$
故$\frac{{I}_{2}}{\frac{{I}_{1}}{2}}$=$\frac{\frac{U}{20Ω+{R}_{滑}}}{\frac{U}{20Ω+2{R}_{滑}}}$=$\frac{20Ω+2{R}_{滑}}{20Ω+{R}_{滑}}$＞1，即I2＞$\frac{{I}_{1}}{2}$．
该同学研究电流与电阻的关系，在更换定值电阻后，第一步操作应该控制电压一定，即调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数与没有更换定值电阻时相等，
而该同学没有进行这一步操作，直接读电流表示数了，这样没有控制好变量，这样得出的结论是不正确．
故答案为：（1）电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压；
（2）见上图；
（3）不正确．没有保持定值电阻R两端电压相等．
点评 此题是研究导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体电阻的关系实验，考查了电路故障的判断、实物电路的连接、控制变量法及欧姆定律公式的应用．本题的难点是利用比值法判断I2与$\frac{{I}_{1}}{2}$的关系，应该注意掌握这一方法．
培优好卷单元加期末卷系列答案| A． | 在光的折射现象中，折射角一定小于入射角 | |
| B． | 凸透镜对光起会聚作用，因而物体经凸透镜所成的像总是缩小的 | |
| C． | 凹面镜对光起发散作用，凸面镜对光起会聚作用 | |
| D． | 凸透镜对光起会聚作用，因而远视眼的人佩戴凸透镜 |
（1）小科连好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作D．
A．更换开关
B．更换小灯泡
C．检查电路是否断路
D．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（2）小科同学正确连接电路后进行实验，读取电表数据并完成实验报告如表所示．当他断开开关整理器材时，才发现电表如图乙所示．小科同学应重新实验，实验前他应该进行的实验操作是电流表调零．小科纠正了这唯一的错误操作后，重新实验并正确操作后，他测得小灯泡的额定功率将小于（填“大于”、“小于”或“等于”） 1.06W．
（3）小明发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V．于是他做了3次实验，每次实验都认为电压表示数最接近3.8V．相关实验记录及数据处理见下表：
| 实验 序号 | 电流表示数/A | 测得灯泡的额定功率/W | 测得灯泡额定功率的平均值/W |
| 1 | 0.30 | 1.140 | P额=$\frac{1.140+1.102+1.178}{8}$=1.140 |
| 2 | 0.29 | 1.102 | |
| 3 | 0.31 | 1.178 |
| A． | 所有物质都是由分子构成的 | |
| B． | 分子极其微小，只能在光学显微镜下才能看到 | |
| C． | 液体蒸发是由于分子不停地运动引起的 | |
| D． | 当物质从液态转变为固态时，分子间的空隙一定减小 |
在测量小灯泡额定功率的实验中，某科学兴趣小组利用相关电学器材进行实验探究：小灯泡1只（额定电压为3.8V、阻值约为10欧），电压表、电流表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，新干电池3节，导线若干．连接电路如图：| 序号 | 电压（伏） | 电流（安） | 功率（瓦） | 发光 |
| 1 | 2 | 0.24 | 0.48 | 暗 |
| 2 | 3.8 | 0.35 | 1.33 | 正常 |
| 3 | 4.2 | 0.38 | 1.60 | 亮 |
（1）电路连接好后，闭合开关，发现电压表示数为电源电压，但小灯泡不亮，电流表示数为0，发生这种现象的原因是灯泡断路．
（2）排除故障后，调节滑动变阻器，观察小灯泡的亮度变化，读出两只电表的示数，分别记录在表中；并计算出三种情况下小灯泡的功率，则表格中值为1.33W．
（3）实验中，为了能调节到表内所示的各电压值，滑动变阻器的规格应为“20Ω 1A”（选填“5Ω 1A”、“10Ω 1A”或“20Ω 1A”）．
（4）若要在实验中使小灯泡由暗到亮变化，则滑动变阻器的滑片P应从图中位置逐渐向右移动．（选填“左”或“右”）
在“用温度计测量水的温度”实验中：