Question

18．小桃在做“探究电流与电阻的关系”实验时，连接实物电路如图，电源电压为3V．

数据序号	1	2	3	4	5	6
电流I/A	0.40	0.19	0.13	0.14	0.08	0.07
电阻R/Ω	5	10	15	20	25	30

（1）连接实物电路前，开关应断开；电路连接前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的A端（填“A”或“B”）；电路中滑动变阻器起到了保护电路元件安全和控制电阻R₂电压不变的作用．
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，小桃猜想这可能是由电路中的元件R₂（填元件的字母代号）发生断路故障引起的．
（3）故障排除后，小桃得到的实验数据如图所示，这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除．错误数据是第4组．（填数据序号）
（4）剔除错误数据后，小桃得到的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（5）小桃和其他组的小田交流发现，两组同学收集数据的方案不同：
小桃的方案：收集电压为3V时，电流与电阻的关系的几组数据，比较电流与电阻的关系．
小田的方案：收集电压分别为1V、2V、3V的三个小组电流与电阻的关系的多组数据，比较电流与电阻的关系．
你认为小田的方案更合理．

Answer 1

分析 （1）连接电路时，开关应断开；滑片置于阻值最大处；根据控制变量法回答；
（2）电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，电流表示数为0说明电路断路或电路中总电阻很大，据此判断；
（3）根据欧姆定律，求出对应的电压比较，找出错误的数据；
（4）在（3）的基础上分析得出结论；（5）从为避免实验的偶然性，得出具有普遍性的结论判断．

解答 解：
（1）为保护电路元件，连接电路时，开关应断开，滑片置于阻值最大的位置，即A端；探究电流与电阻的关系时应控制电阻的电压保持不变，滑动变阻器起到了这个作用；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数约为3V，说明电压表与电源连通；发现电流表示数几乎为零，电路断路或电路中总电阻很大，可知与电压表并联的R₂断路了，导致电压表串联在电路中；
（3）根据欧姆定律，分别求出6次实验电阻两端对应的电压分别为：2V、1.9V、1.95V、2.8V、2V、2.1V，因本实验中保持定值电阻两端的电压不变，考虑到误差因素，第4次实验数据分别错误；
（4）由上面的分析知，电流与电阻的积为一定值，剔除错误数据后，小桃得到的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（5）小田的方案：分别收集不同定定值两端的电压分别为1V、2V、3V的三个小组电流与电阻的关系的多组数据，比较电流与电阻的关系，这样得出的结论更具有普遍性，所以小田的方案更合理．
故答案为：（1）A；控制电阻R₂电压不变；（2）R₂；断路；（3）4；（5）小田．

点评 本题 探究电流与电阻的关系，考查电路的连接、故障的分析、对实验数据的处理、总结归纳能力及控制变量法和归纳法的运用，综合性较强．