Question

【題目】如圖甲是某實驗小組探究“電流與電壓、電阻關(guān)系”的電路圖，使用的實驗器材有：電壓為6 V的電源、電流表、電壓表各一個，開關(guān)一個，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個，規(guī)格為“20Ω 1 A”的滑動變阻器一個，導(dǎo)線若干。

表 1

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	1.0	1.5	2.0
電流I/A	0.2		0.4

（1）探究電流與電壓的關(guān)系時，所測得的幾組電流、電壓值如表1所示。在第2次實驗中，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過電阻的電流為__________A。根據(jù)表1數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：_____________________________________________________。

（2）探究電流與電阻的關(guān)系時，所測得的幾組電流、電阻值如表2所示。

表 2

實驗次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.6	0.3	0.24

①由于操作不當(dāng)，導(dǎo)致一組數(shù)據(jù)存在錯誤，請判斷第________次實驗的數(shù)據(jù)存在錯誤。產(chǎn)生錯誤的原因是________，正確的數(shù)據(jù)應(yīng)該是________A。

②糾正錯誤以后，該小組用30Ω的電阻替換15Ω的電阻進(jìn)行了第4次實驗，發(fā)現(xiàn)實驗無法進(jìn)行下去 ，為完成第4次實驗，同學(xué)們提出了下列解決方案，其中正確的是________。

A．將電壓表的量程換為0～15V

B．換成電壓為12V的電源

C．更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動變阻器

D．可將定值電阻兩端的電壓調(diào)為1.5V

Answer 1

【答案】0.3 電阻一定時，電流與電壓成正比 3 沒有控制電阻兩端的電壓不變 0.2 C

【解析】

(1)[1]電流表小量程分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A；

[2]探究電流與電壓的關(guān)系時，控制電阻的大小不變，橫向比較表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，電壓是原來的幾倍，通過電阻的電流變?yōu)樵瓉淼膸妆叮�所以得出的結(jié)論是：在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比；

(2)[3][4]探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制不同電阻的電壓不變，由表中第2次實驗數(shù)據(jù)可知，電壓表示數(shù)

U定=I2R2=0.3A×10Ω=3V，

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，變阻器的電壓為

U滑=6V3V=3V，

變阻器的電壓等于電壓表的示數(shù)，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻大小等于

R2=10Ω；

第3次實驗中，按表中數(shù)據(jù)，電流表示數(shù)為0.24A，電路的總電阻

，

由串聯(lián)電阻的規(guī)律，此時變阻器連入電路中的電阻大小為：

25Ω15Ω=10Ω，

也就是說，做第3次實驗，換上15Ω的電阻時，沒有移動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)不變(電壓表的示數(shù)為U3=I3R3=0.24A×15Ω=3.6V，與前2次電壓表示數(shù)3V不同)，就直接記錄了電流表的數(shù)值；

[5]正確的操作是當(dāng)換上15Ω的電阻時，移動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為3V不變，此時電流表示數(shù)應(yīng)為：

；

[6]因研究電流與電阻的關(guān)系實驗時，要保持電壓表示數(shù)為3V不變，又電源電壓為6V，所以變阻器分得的電壓為3V，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻大小應(yīng)等于定值電阻的大小30Ω，即變阻器的最大阻值至少為30Ω，而現(xiàn)有變阻器的最大阻值為20Ω，所以無法完成實驗，應(yīng)更換最大阻值大于或等于30Ω的滑動變阻器，ABD項不符合題意，故應(yīng)選C。