Question

10．如图是小明“探究电流与电压和电阻的关系”时连接的实验电路，其中R是定值电阻．

（1）请用笔画线代替导线，在图中将小明链接的实验电路补充完整，在右边虚线框中画出该电路的电路图．
（2）下表是小明同学探究电流与电压关系时记录的实验数据，分析小明的实验数据可得到的初步结论是：当电阻一定时，电流与电压成正比；若电源电压为3V，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器接入电路中的电阻是2Ω．
R=10Ω

电压U/V	1	1.4	2
电流I/A	0.1	0.14	0.2

（3）探究电流与电阻的关系时，当电阻R由10Ω更换为20Ω后，他应将滑动变阻器的滑片适当向A（选填“A”或“B”）端移动，保持电阻两端的电压不变．

Answer 1

分析 （1）将电压表并联在定值电阻的两端，根据电源电压选择电压表的量程；
根据实物图画电路图时，可采用“电流流向法”，先画出电源的符合，从电源的正极出发依次画出串联的电路各元件，最后把电压表并联在电阻两端即可；
（2）分析表中的数据可知每次电压与电流的比值的不变，据此得出电流与电压的关系；
根据串联电路特点和欧姆定律求出电路中的电流和滑动变阻器两端的电压，再利用R=$\frac{U}{I}$求出滑动变阻器接入电路中的电阻；
（3）探究电流与电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，将电阻由10Ω换为20Ω后，电阻两端电压变大，应增大滑动变阻器的阻值，使电压表的示数不变．

解答 （1）由图中看中，电源为两节干电池，故最大电压为3V，因为实际输出不足3V，为了准确，故电压表可以选0～3V的量程，所以把“3”接线柱与定值电阻R的右端相连接，如图所示：

根据实物图，从电源正极出发，电流分别经开关、电流表、电阻、滑动变阻器，回到电源的负极，然后把电压表并联在定值电阻的两端，如图所示：

（2）分析表中的数据可知每次电压与电流的比值的不变，故可得结论：当电阻一定时，电流与电压成正比．
若电源电压为U=3V，当电压表示数U_R=2.5V时，电路中的电流I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
此时滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_R=3V-2.5V=0.5V，
根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，
滑动变阻器接入电路中的电阻R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{0.5V}{0.25A}$=2Ω．
（3）究电流与电阻的关系时，需保持电阻两端的电压不变，将电阻由10Ω换为20Ω后，电阻两端电压变大，应增大滑动变阻器的阻值，将滑动变阻器的滑片适当向左端即A端移动．
故答案为：（1）见上图；（2）电阻；成正比；2；（3）A．

点评 本题考查了实物图的连接和根据实物图画电路图、滑动变阻器的作用、串联电路特点和欧姆定律的应用等问题，同时考查了学生分析数据得出结论的能力，关键是明白控制变量法在探究电流与电压和电阻的关系实验中的运用．