Question

11．探究電流與電壓的關(guān)系．
實驗器材：電壓表、電流表、三種不同規(guī)格的滑動變阻器（A：“10Ω 1.5A”、B：“20Ω 1A”、C：“50Ω 1A”）、開關(guān)、新干電池三節(jié)、定值電阻R=10Ω、導線若干．
制定計劃與設(shè)計實驗：

（1）請依照如圖1所示的電路圖，用筆畫線代替導線，將圖2中電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片P向左滑時，電流表示數(shù)變大．導線不能交叉；
（2）閉合開關(guān)前，要將滑動變阻器滑片移至右（填“左”或“右”）端，這樣做可以起到保護電路的作用；此實驗中滑動變阻器的另一個作用是“改變定值電阻兩端的電壓”，請你寫出一種不用變阻器．也可以“改變定值電阻兩端電壓”的方法：改變電源中電池的節(jié)數(shù)．
進行實驗與收集證據(jù)：
（1）小胡按要求正確連接電路，且電路元件完好．實驗過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度外的位置，其原因可能是滑動變阻器阻值過�。ㄈ我鈱懗鲆粋�）
（2）小胡在實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片．測出通過電阻R的不同電流和對應的電壓值．如表所示：

U/V	1.0	2.0	3.0
I/A	0.1	0.2	0.3

要測出表格中的實驗數(shù)據(jù)，實驗時所用的滑動變阻器規(guī)格為C（選填規(guī)格的編號即可）
實驗結(jié)論：通過上表中的數(shù)據(jù)．我們可以得出：電阻不變，導體的電流與它兩端的電壓成正比．

Answer 1

分析 【制定計劃與設(shè)計實驗】（1）根據(jù)電路圖連接實物圖，可采用“電流流向法”，從電源的正極出發(fā)，按照電流的流向，先串主電路，再將電壓表并在待測電阻的兩端；連接滑動變阻器時，要“一上一下”的原則，當滑動變阻器的滑片向左移動時電流表的示數(shù)變大說明接入電路的電阻變小，即左下方接線柱必須接入電路中．
（2）為保護電路，在閉合開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處；
串聯(lián)電池組的電壓特點是：串聯(lián)電池組的總電壓等于各串聯(lián)電池電壓之和．
【進行實驗與收集證據(jù)】
（1）電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，可能是因為滑動變阻器電阻在最小值或?qū)�體斷路；
（2）求電路電流最小時滑動變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動變阻器規(guī)格；
【實驗結(jié)論】分析表格中電流和電壓的大小變化，得出電流和電壓的關(guān)系，在電阻不變時，導體的電流與電壓成正比．

解答 解：【制定計劃與設(shè)計實驗】
（1）采用“電流流向法”，電流從電源正極出發(fā)，依次將開關(guān)、滑動變阻器、定值電阻、電流表串聯(lián)起來，再將電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端，注意將滑動變阻器的左下接線柱接入電路；電源電壓U=4.5V，定值電阻R=10Ω，電路中的最大電流為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4.5V}{10Ω}$=0.45A，所以電流表選擇0～0.6A量程；如下圖所示：
（2）由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的接線柱，所以在閉合開關(guān)前，應將滑片移至最右端，使其阻值最大，保護電路；
改變電源中電池的節(jié)數(shù)也可以“改變定值電阻兩端電壓”．
【進行實驗與收集證據(jù)】
（1）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的位置，可能是由于滑動變阻器阻值過小或電阻發(fā)生了斷路．
（2）根據(jù)題意可知，電源電壓U=3×1.5V=4.5V；
根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，定值電阻兩端的最小電壓為1V，最小電流為0.1A；
定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，當R兩端電壓最小時，電流最小，電路中總電阻最大，滑動變阻器接入電路中的阻值最大；
此時變阻器連入的阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4.5V-1V}{0.1A}$=35Ω，
所以實驗時選用的變阻器規(guī)格是：50Ω 1A；因此滑動變阻器應選C．
【實驗結(jié)論】
由表格中數(shù)據(jù)知，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，則電流增大為原來的幾倍，可知電阻不變，導體的電流與它兩端的電壓成正比．
故答案為：（1）見上圖；（2）右；保護電路；改變電源中電池的節(jié)數(shù)；（1）滑動變阻器阻值過小；（2）A；電阻不變，導體的電流與它兩端的電壓成正比．

點評 本題考查了連接實物電路圖、滑動變阻器調(diào)節(jié)、選擇實驗器材、正確處理實驗數(shù)據(jù)，同時考查了電流和電壓的關(guān)系，是中考�？嫉膬�(nèi)容