Question

20．利用电源（两节干电池）、开关、电流表（0～0.6～3A）、电压表（0～3～15V）、滑动变阻器、定值电阻（5个阻值不相同）和导线若干探究电路中电流与电压、电阻的关系．

（1）实验原理：用笔画线代替导线将图乙实物按图甲电路连接完整．
（2）探究电路中电流与电压的关系
小明的实验操作如下：
①连接电路．按图甲连接电路，闭合开关S前，滑片P应置于B（填“A”或“B”）端．
②闭合开关S，滑片移动到合适位置，电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，将此时通过电阻R的电流记入上表空白处．

实验次数	1	2	3	4	5
U/V	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50

③移动滑片到不同的位置，读出电压表和电流表的示数，得到上表所示的数据．
④分析表中数据得出结论：电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比．由实验数据还可以测出电阻R的阻值为5Ω．
（3）探究电路中电流与电阻的关系，改变电阻，通过调节滑动变阻器控制电阻两端的电压相同．

Answer 1

分析 （1）将电压表与电阻并联，根据电源电压确定电压表的量程；
将电流表与电阻串联，注意正负接线柱的接法；
（2）①为保护电路，连接电路时，开关断开，闭合开关前，将滑片移至最大阻值处；
②根据图丙读出电流表的示数，注意量程和分度值；
④分析表格中数据，得出电流和电压的正比例关系；
根据R=$\frac{U}{I}$计算出电阻的阻值；
（3）要探究电流和电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，可通过将电阻串联的方法来改变电阻．

解答 解：（1）将电压表与电阻并联，电源电压为3V，所以电压表可选择0～3V的量程；
将电流表与电阻串联，如图所示：

（2））①由图知，滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱，所以闭合开关前，将滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；
②由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A；
④根据表格中数据，可看出电压和电流的比值为一定值，可知电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；
由第二组数据知，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω；
（3）要探究电流和电阻的关系，应改变电阻，并通过调节变阻器控制电阻两端的电压不变．
故答案为：（1）连接电路如图所示；（2）①B；②0.50；④电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；5；（3）电阻；滑动变阻器；电阻两端的电压．

点评 本题考查了电流表和电压表的连接、电流表的读数、实验数据处理及实验操作的设计等问题，要注意实验中控制变量法的应用．