Question

在探究“電阻上的電流跟兩端電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)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(wú)關(guān)．
你認(rèn)為合理的猜想是

A

（填序號(hào)）
（2）為了檢驗(yàn)猜想是否正確，小敏設(shè)計(jì)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(biāo)有“15Ω，1A”字樣，
①請(qǐng)你幫他選量程：電壓表應(yīng)選

0～3

V的量程，電流表應(yīng)選

0～0.6

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

電阻一定，通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比

．

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中想把電壓表的示數(shù)調(diào)到1V，但無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)都無(wú)法達(dá)到要求，其原因是：

滑動(dòng)變阻器的阻值太小

．
（3）小敏還想用這個(gè)電路研究電流跟電阻的關(guān)系，并與上表中的第一次實(shí)驗(yàn)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(fù)上述操作．
（4）本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是

保護(hù)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(shí)驗(yàn)的猜想，嚴(yán)格地說，是沒有錯(cuò)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(yàn)，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(yīng)看兩方面：電源電壓和用電器的規(guī)格；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，兩者對(duì)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(dòng)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(yīng)地發(fā)生改變；
（4）連接電路時(shí)尤其注意變阻器電阻開始時(shí)要阻值最大，實(shí)驗(yàn)時(shí)再慢慢減小，達(dá)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(shí)較亮，認(rèn)為A猜想較為合理；
（2）①因?yàn)殡娫措妷簽?V，所以電壓表選擇0～3V；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端（a）時(shí)，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(shí)，電流相應(yīng)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(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移到最大阻值處時(shí)，

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(dòng)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(yīng)減小；要保持兩端電壓不變，必須調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使其阻值減小，才能保持電壓表示數(shù)不變．
（4）實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)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(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比；
③滑動(dòng)變阻器最大阻值太��；
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V；
（4）保護(hù)電路；改變電路中的電流和電阻兩端的電壓．

點(diǎn)評(píng)：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．?dāng)⑹鲭娏髋c電壓的關(guān)系時(shí)，一定注意是“電流與電壓”成正比，而不是“電壓與電流”成正比．