Question

在做“探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”時(shí)，小明連接了如圖1所示電路．
（1）連接好后小明發(fā)現(xiàn)該裝置有一處是連接錯(cuò)誤的，請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“×”并畫(huà)上正確連接的導(dǎo)線．

（2）同學(xué)們?cè)诮涣髦刑岢黾�、乙兩個(gè)探究思路，甲認(rèn)為“可以通過(guò)改變串連電池的個(gè)數(shù)來(lái)改變定值電阻兩端的電壓”，乙認(rèn)為“可以通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的阻值來(lái)調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓”．請(qǐng)對(duì)這兩個(gè)探究思路進(jìn)行評(píng)估．你認(rèn)為

乙

（選填：“甲”或“乙”）相對(duì)比較合理，理由

操作方便，電路安全，數(shù)據(jù)收集方便

．
（3）在做完探究“電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)后，小明想繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”，于是他設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路圖：
①為了達(dá)到研究目的，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須保持

電阻兩端的電壓

不變．
②當(dāng)電阻R=5Ω時(shí)，開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表的示數(shù)是3V，電流表的示數(shù)為0.6A．小明記下這些數(shù)據(jù)后，將電阻換成阻值為10Ω的電阻接入電路，則下一步操作是：

調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓為3V

．
③小明做了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．

電壓	電阻	電流
3	5	0.6
3	10	0.3
3	20	0.15

請(qǐng)根據(jù)數(shù)據(jù)幫助小明分析，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：

電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比

．

Answer 1

分析：（1）從滑動(dòng)變阻器的接法、電壓表、電流表量程選擇以及正確使用方面分析；
（2）評(píng)估兩個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)：從操作的簡(jiǎn)單和繁瑣分析；從對(duì)實(shí)驗(yàn)元件的安全性分析；從收集數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的正確性分析；
（3）探究“電流與電阻關(guān)系”，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，改變電阻，觀察電流如何變化；

解答：解：（1）根據(jù)實(shí)物圖可知，電源電壓為3V，所以電壓表選擇0～3V的量程；而電路中的最大電流無(wú)法確定，故選擇0～3A的量程，因此電流表與燈泡的連線錯(cuò)誤，應(yīng)將電流表3A的接線柱與燈泡左端相連，如圖所示：

（2）為了進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，多次改變定值電阻兩端的電壓，甲需要更換電池的個(gè)數(shù)，需要拆裝電路，不僅操作不方便，并且不安全，同時(shí)乙電路只需移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，操作簡(jiǎn)單，故選擇乙方案比較合理，因?yàn)橐曳桨傅牟僮鞣奖�，電路安全，�?shù)據(jù)收集方便．
（3）①探究“電流與電阻關(guān)系”時(shí)，為了達(dá)到研究目的，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須保持電阻兩端電壓不變．
②當(dāng)電阻R=5Ω時(shí)，開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表的示數(shù)是3V，電流表的示數(shù)為0.6A．小明記下這些數(shù)據(jù)后，將電阻換成阻值為10Ω的電阻接入電路，電阻兩端電壓不能改變，因此下一步操作是：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓為3V．
③由表格中數(shù)據(jù)知，電壓不變，電阻增大為原來(lái)的幾倍，電流減小為原來(lái)的幾分之一，因此可得出的結(jié)論為電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：（2）乙；操作方便，電路安全，數(shù)據(jù)收集方便；（3）①電阻兩端的電壓；②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓為3V；③電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電流表的正確使用和連接、電路故障的判斷等，關(guān)鍵是會(huì)利用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，注意探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，定值電阻兩端的電壓應(yīng)相等．