Question

10．如圖是小明“探究電流與電壓和電阻的關(guān)系”時連接的實驗電路，其中R是定值電阻．

（1）請用筆畫線代替導線，在圖中將小明鏈接的實驗電路補充完整，在右邊虛線框中畫出該電路的電路圖．
（2）下表是小明同學探究電流與電壓關(guān)系時記錄的實驗數(shù)據(jù)，分析小明的實驗數(shù)據(jù)可得到的初步結(jié)論是：當電阻一定時，電流與電壓成正比；若電源電壓為3V，當電壓表示數(shù)為2.5V時，滑動變阻器接入電路中的電阻是2Ω．
R=10Ω

電壓U/V	1	1.4	2
電流I/A	0.1	0.14	0.2

（3）探究電流與電阻的關(guān)系時，當電阻R由10Ω更換為20Ω后，他應(yīng)將滑動變阻器的滑片適當向A（選填“A”或“B”）端移動，保持電阻兩端的電壓不變．

Answer 1

分析 （1）將電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端，根據(jù)電源電壓選擇電壓表的量程；
根據(jù)實物圖畫電路圖時，可采用“電流流向法”，先畫出電源的符合，從電源的正極出發(fā)依次畫出串聯(lián)的電路各元件，最后把電壓表并聯(lián)在電阻兩端即可；
（2）分析表中的數(shù)據(jù)可知每次電壓與電流的比值的不變，據(jù)此得出電流與電壓的關(guān)系；
根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律求出電路中的電流和滑動變阻器兩端的電壓，再利用R=$\frac{U}{I}$求出滑動變阻器接入電路中的電阻；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變，將電阻由10Ω換為20Ω后，電阻兩端電壓變大，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)不變．

解答 （1）由圖中看中，電源為兩節(jié)干電池，故最大電壓為3V，因為實際輸出不足3V，為了準確，故電壓表可以選0～3V的量程，所以把“3”接線柱與定值電阻R的右端相連接，如圖所示：

根據(jù)實物圖，從電源正極出發(fā)，電流分別經(jīng)開關(guān)、電流表、電阻、滑動變阻器，回到電源的負極，然后把電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端，如圖所示：

（2）分析表中的數(shù)據(jù)可知每次電壓與電流的比值的不變，故可得結(jié)論：當電阻一定時，電流與電壓成正比．
若電源電壓為U=3V，當電壓表示數(shù)U_R=2.5V時，電路中的電流I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
此時滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=3V-2.5V=0.5V，
根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，
滑動變阻器接入電路中的電阻R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{0.5V}{0.25A}$=2Ω．
（3）究電流與電阻的關(guān)系時，需保持電阻兩端的電壓不變，將電阻由10Ω換為20Ω后，電阻兩端電壓變大，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，將滑動變阻器的滑片適當向左端即A端移動．
故答案為：（1）見上圖；（2）電阻；成正比；2；（3）A．

點評 本題考查了實物圖的連接和根據(jù)實物圖畫電路圖、滑動變阻器的作用、串聯(lián)電路特點和歐姆定律的應(yīng)用等問題，同時考查了學生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，關(guān)鍵是明白控制變量法在探究電流與電壓和電阻的關(guān)系實驗中的運用．