Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用如圖甲的電路做“探究電流大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材:電源（電壓恒為6V），電流表（量程為0~0.6A）、電壓表各一只，一個(gè)開(kāi)關(guān)，四個(gè)定值電阻（分別為6Ω、10Ω、20Ω、30Ω），三種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器R1（20Ω，1A），R2（40Ω，1A），R3（10Ω，0.3A），導(dǎo)線若干。

（1）在“探究電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外還有_________的作用；

①閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到_________端（選填“A”或“B”）。

②德德將6Ω的電阻連入電路，移動(dòng)滑片，電流表的示數(shù)如圖乙，此時(shí)的電流值為_________ A.

③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，滑片位置不動(dòng)，只將電路中6Ω的電阻換成10Ω的電阻，閉合開(kāi)關(guān)后，應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片向_________ （選填“左”或“右”）移動(dòng)，直至電壓表的示數(shù)為_________ V時(shí)，記錄對(duì)應(yīng)的電流；

④分別換上阻值為20Ω和30Ω的定值電阻進(jìn)行探究，數(shù)據(jù)記錄如表一所示，分析數(shù)據(jù)得到結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流和這段導(dǎo)體的電阻成反比，

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4
R/Ω	6	10	20	30
I/A		0.30	0.15	0.10

⑤上述實(shí)驗(yàn)中,德德選用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)該為_________ （選填“R1”、“R2”或“R3”）。

（2）小勇同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系”時(shí)

①連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，電流表有較小示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)都不變，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是_________（選填“A”、“B”、“C”或“D”）。

A.電流表短路 B.R同時(shí)接了兩個(gè)下方接線柱

C.定值電阻R開(kāi)路 D.電壓表開(kāi)路

②小勇將實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，記錄在表二，由此得出結(jié)論為：當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成_________比.

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3
U/V	0.6	1.2	1.8
I/A	0.1	0.2	0.3

③小勇在處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn):電壓U與電流I的比值恰好等于電阻R的值。為進(jìn)一步論證此發(fā)現(xiàn)，他提出兩種收集數(shù)據(jù)的方案。

方案一：收集電阻值為6Ω的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù);

方案二：收集電阻值不同的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù),

你認(rèn)為方案_________更合理。

Answer 1

【答案】控制定值電阻的電壓（電壓表示數(shù)）不變 B 0.5 右 3 R2 B 正 二

【解析】

(1)[1]探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，故滑動(dòng)變阻器除了保護(hù)電路外，還有一個(gè)重要的作用是：要控制定值電阻的電壓（電壓表示數(shù)）不變；

①[2]閉合開(kāi)關(guān)前，為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處，即B端；

②[3]電流表的量程是0-0.6A，由圖乙可知，電流表的示數(shù)是0.5A；

③[4][5]電壓表的示數(shù)

U1=IR=0.5A×6Ω=3V，

根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由6Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為3V；

⑤[6]當(dāng)電阻為30Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為0.1A，電阻兩端的電壓是3V，由串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過(guò)變阻器的電流為0.1A，變阻器連入電路的電阻

R滑==30Ω，

R1和R3最大阻值較小，所以選擇R2；

(2)①[7]A．電流表短路，則電流表無(wú)示數(shù)，不符合題意；

B．滑動(dòng)變阻器接了下面的兩個(gè)接線柱，將變阻器的全部電阻連入電路中，電路中的電流較小，由U=IR可知，電壓表示數(shù)較小，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，兩電表的示數(shù)都不變，符合題意；

C．定值電阻R開(kāi)路，電路出現(xiàn)斷路，電流表沒(méi)有示數(shù)，不符合題意；

D．電壓表開(kāi)路，電壓表沒(méi)有示數(shù)，電路是通路，電流表有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表的示數(shù)變化，不符合題意；

②[8]由表中數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)體兩端的電壓是原來(lái)的幾倍，通過(guò)它的電流也來(lái)原來(lái)的幾倍，即可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

③[9]如果實(shí)驗(yàn)只是用同一種電阻做，則實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)具有特殊性，使得結(jié)論不具有普遍性，因此實(shí)驗(yàn)方案二比較好。