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    15．小明要探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”，器材有：滑动变阻器三个（规格分别为：R1“50Ω2A”、R2“30Ω1.5A”、R3“20Ω 1A”）、开关、电源（电压恒为12V）各一个，电流表、电压表各一只，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．
    电阻R/Ω201510
    电流I/A0.20.280.4
    ①左图是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．
    ②小明进行了实验，测得数据如表所示．小明是探究电流与电阻的关系，实验中电阻两端电压为4V，小明又选用了一个5Ω的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，其原因是电路中电流超过电流表量程．分析实验数据可得结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比．
    ③实验中小明选择的变阻器为R1（选填“R1”、“R2”或“R3”）．

    分析 ①实验中应将电阻串联在电路中，并将电压表与电阻并联；
    ②当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定，这种方法叫控制变量法；分析表中变化量和不变的量，得出电流与电阻之积大小关系，确定研究目的；
    由欧姆定律求出此时电流与电流表量程比较；
    根据电流与电阻之积大小关系得出结论；
    ③根据串联电路电压的规律得到变阻器分得的电压，由分压原理确定当最大电阻连入电路时变阻器的最大电阻至少为多少．

    解答 解：①原电路中，电阻R和电压表均被短路了，R应串联在电路中，电压表测R的电压，修改后如下所示：

    ②小明进行了实验，测得数据如表所示，由表中数据可知，考虑到误差因素，电流与电阻的积：
    U=IR=0.2A×20Ω=4V=定值，即控制电压不变，改变电阻大小，记下对应的电流的变化，小明是探究电流与电阻的关系，实验中电阻两端电压为4V，小明又选用了一个5Ω的电阻进行实验，根据欧姆定律，此时电路中的电流：
    I=$\frac{U}{R}=\frac{4V}{5Ω}$=0.8A＞0.6A，大于电流表的量程，故不能正常进行；因电流与电阻之积为定值，分析实验数据可得结论：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
    ③电源电压为12V，实验中电阻两端电压为4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
    U滑=U-U表=12V-4V=8V，变阻器的电压为电压表示数的$\frac{8V}{4V}$=2倍，当接入20Ω的电阻时，
    根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为：
    2×20Ω=40Ω，即变阻器的最大阻值至少为40Ω，实验中小明选择的变阻器为 R1．
    故答案为：①如上所示；
    ②电阻；4；电路中电流超过电流表量程；当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比；
    ③R1．

    点评 本题通过导体的电流与电压、电阻的关系，考查电路的连接、控制变量法的运用、数据分析及电流表使用注意事项及对器材的要求，综合性较强．

    练习册系列答案
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    额定功率：880 W  
    额定电压：220 V
    在额定电压下工作时能达到的最大喷气量：15 g/min
    使用注意：
    本产品是Ⅰ类电器，请确认您使用的电源接地良好；
    请勿在同一线路上使用大功率电器． 
    （1）为了安全用电，该电熨斗的电源线插头应选图中的A（填“A”、“B”）；
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    （3）该电熨斗正常工作10分钟消耗多少电能？
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