Question

12．为了探究电流与电压的关系，小华设计了实验电路图1，实验选用的器材如上（图2）所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样．

（1）请根据电路图用笔画线代替导线，将图中的元件连成电路．要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大；
（2）在探究电流与电压的关系时，应保持电阻不变，调节滑动变阻器滑片的位置，改变定值电阻两端的电压，记下对应的电流值；
（3）如果用此电路探究电流与电阻关系，将原来阻值为10Ω的电阻换为15Ω的电阻时，为了保证电压不变，应将图中滑动变阻器的滑片向右端移动．（填“左”或“右”）

Answer 1

分析 （1）由图定值电阻与变阻器串联，根据滑动变阻器滑片左移电流变大，确定其接线柱；根据电源电压来判断电压表的量程；计算出电路中的最大电流，确定电流表的量程；
（2）探究电流与电压关系，应控制电阻阻值不变，改变电阻两端电压测出通过电阻的电流；
（3）探究电流跟电阻的关系应控制电阻两端电压不变而改变电阻阻值．当更换电阻后，由于电源电压不变，可以根据串联分压判断出电阻两端电压的变化情况，然后再确定滑片的移动．

解答 解：
（1）由图1，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，由于电源电压U=2×1.5V=3V，所以电压表选用0-3V量程；
电路中的最大电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，所以电流表可选择0～0.6A的量程；
滑动变阻器一上一下接入电路，滑片向左移动时，电流表的示数变大，电阻变小，所以须将左下接线柱接入电路．如图所示：
；
（2）通过导体中的电流与导体两端电压和导体的电阻有关，所以在探究电流与电压的关系时，应保持电阻阻值不变，调节滑动变阻器的滑片的位置，改变电阻两端电压，记下对应的电流值；
（3）探究电流跟电阻的关系，调节滑动变阻器的滑片的位置，保持电阻两端电压不变；
实验中将10Ω的电阻换为15Ω的电阻后，由于滑动变阻器阻值未变，根据串联分压原理可知，电阻两端的电压会增大，为了使电阻两端的电压变小，须减小电路中的电流，即增大滑动变阻器的电阻，所以滑片向右移动．
故答案为：（1）见上图；（2）电阻；电压；（3）电压；右．

点评 本题是探究电流与电压、电流关系的实验，考查了连接实物电路图、实验操作，答题时要注意控制变量法的应用．