Question

在探究“電阻上的電流跟兩端電壓關(guān)系”的實驗過程中．
（1）小敏猜想：A、電阻一定，電流與電壓成正比；
B、電阻一定，電流與電壓成反比；
C、電流跟電壓無關(guān)．
你認為合理的猜想是

A

（填序號）
（2）為了檢驗猜想是否正確，小敏設計了如圖所示的電路圖，其中電源電壓為3V，電阻R₁為20Ω，變阻器R₂上標有“15Ω，1A”字樣，
①請你幫他選量程：電壓表應選

0～3

V的量程，電流表應選

0～0.6

A的量程．
②下表是小敏記錄的數(shù)據(jù)，請你替他寫出結(jié)論：

電阻一定，通過導體的電流與其兩端電壓成正比

．

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2	2.4	2.8
電流I/A	0.1	0.12	0.14

③小敏在實驗中想把電壓表的示數(shù)調(diào)到1V，但無論怎樣調(diào)節(jié)都無法達到要求，其原因是：

滑動變阻器的阻值太小

．
（3）小敏還想用這個電路研究電流跟電阻的關(guān)系，并與上表中的第一次實驗數(shù)據(jù)做比較，于是他把20Ω的電阻換成10Ω，
閉合開關(guān)，小敏的下一步操作是：

調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的讀數(shù)為2V

，記錄數(shù)據(jù)，接著他把10Ω換成5Ω，重復上述操作．
（4）本實驗中，滑動變阻器的作用是

保護電路

；

改變電路中的電流和電阻兩端的電壓

．

Answer 1

分析：（1）探究性實驗的猜想，嚴格地說，是沒有錯誤的，題目要求“合理的猜想”，就必須是正確的．依據(jù)可以是生活經(jīng)驗，也可以是物理規(guī)律，但都必須與提出的猜想一致；
（2）①電流表、電壓表量程的選擇應看兩方面：電源電壓和用電器的規(guī)格；
②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)總結(jié)電流與電壓的關(guān)系，先看電壓怎樣變化，再看電流的變化特點，兩者對比得出；
③串聯(lián)電路電阻具有分壓作用，電阻R₁兩端電壓的高低，決定于滑動變阻器接入電路電阻的大小；
（3）串聯(lián)電路用電器兩端電壓隨電阻的變化而變化，接入電路的電阻阻值發(fā)生變化，兩端電壓也相應地發(fā)生改變；
（4）連接電路時尤其注意變阻器電阻開始時要阻值最大，實驗時再慢慢減小，達到控制電流，改變電路中電壓的作用．

解答：解：（1）根據(jù)小燈泡與一節(jié)干電池連接，發(fā)光較暗，與兩節(jié)相接時較亮，認為A猜想較為合理；
（2）①因為電源電壓為3V，所以電壓表選擇0～3V；
當滑動變阻器滑片移到最左端（a）時，電路中電阻最小，電流最大：I=

U

R

=

3V

20Ω

=0.15A，所以電流表選擇0～0.6A；
②由上表數(shù)據(jù)知，電阻一定，電壓增大時，電流相應增大，并且增大的程度相同，所以，電阻一定，電流與電壓成正比；
串聯(lián)電路用電器兩端電壓與其阻值成正比，當滑動變阻器滑片移到最大阻值處時，

U

U/

=

R

R/

即：

20Ω

15Ω

=

4

3

；
∴R₁兩端電壓為U=

4

7

U_總=

4

7

×3V=1.7V＞1V，
即，需換用較大阻值的滑動變阻器；
（3）將定值電阻由20Ω換成10Ω，阻值減小，兩端電壓也相應減��；要保持兩端電壓不變，必須調(diào)節(jié)滑動變阻器，使其阻值減小，才能保持電壓表示數(shù)不變．
（4）實驗中，滑動變阻器的作用是保護電路以及改變電路中的電流和電阻兩端的電壓．
故答案為：（1）A；
（2）①0～3  0～0.6； 
②電阻一定，通過導體的電流與其兩端電壓成正比；
③滑動變阻器最大阻值太�。�
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V；
（4）保護電路；改變電路中的電流和電阻兩端的電壓．

點評：此題主要考查的是電流與電壓電阻的關(guān)系，探究方法是控制變量法．解題的關(guān)鍵是熟悉探究過程和串聯(lián)電路的分壓作用．敘述電流與電壓的關(guān)系時，一定注意是“電流與電壓”成正比，而不是“電壓與電流”成正比．