Question

3．小明在探究“電流大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中．

（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開．請用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，圖乙中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于B（選填“A”或“B”）端，可以起到保護電路作用．
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，故障的原因可能是：電流表短路．（寫出1種即可）
（4）排除故障后，小明通過實驗得到數(shù)據(jù)如表（一）所示，其中第1次實驗的電流表示數(shù)如圖丙所示，為0.1A，所用電阻R的阻值是10Ω．根據(jù)表（一）的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：電阻一定時，電流與電壓成正比．
表（一）

實驗序號	1	2	3
電阻R/Ω	R
電壓U/V	1.0	1.5	2.0
電流I/A		0.15	0.20

（5）小明繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系，將R先后更換為5Ω和15Ω的電阻進行實驗，得到數(shù)據(jù)如表（二）所示．通過分析表（二）的數(shù)據(jù)，可知他在操作過程中存在的錯誤是沒有保持定值電阻兩端電壓不變．
表（二）

實驗序號	3	4	5
電阻R/Ω	R	5	15
電壓U/V	2.0	1.5	2.3
電流I/A	0.20	0.30	0.15

Answer 1

分析 （1）為了保護電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）為防止電路中電流過大，燒壞電路元件，閉合開關(guān)前，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處；
（3）電壓表有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，電流表無示數(shù)可能是電流表短路造成的，也可能是電壓表并聯(lián)部分斷路造成的；
（4）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)歐姆定律結(jié)合表中數(shù)據(jù)可得電阻的阻值，然后根據(jù)控制變量法得出實驗結(jié)論；
（5）探究電流與電阻的關(guān)系應(yīng)控制電阻兩端電壓不變．

解答 解：（1）為了保護電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；滑動變阻器上方任一接線柱與開關(guān)串聯(lián)，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)前，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處的A端；
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，可能是電流表短路，也可能是電壓表并聯(lián)的電阻R斷路造成的；
（4）由圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.1A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻的阻值：R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
由表一的數(shù)據(jù)可知，電阻一定時，通過導(dǎo)體電流的變化倍數(shù)和兩端電壓的變化倍數(shù)相等，故可得出的結(jié)論：電阻一定時，電流與電壓成正比；
（5）更換電阻，電阻阻值變化，電阻兩端電壓變化，如果不調(diào)節(jié)滑動變阻器，不能控制電阻兩端電壓不變，因此不能得出電流與電阻成反比的結(jié)論；故操作錯誤為：沒有移動滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓不變．
故答案為：（1）斷開；（2）B；保護電路；（3）電流表短路；（4）0.1；10；電阻一定時，電流與電壓成正比；（5）沒有保持定值電阻兩端電壓不變．

點評 本題考查了連接實物電路圖、實驗注意事項、電路故障分析、電壓表讀數(shù)、實驗數(shù)據(jù)分析等問題，探究電流與電阻或電流與電壓的關(guān)系時要注意控制變量法的應(yīng)用；對電表進行讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．