Question

9．用图甲所示的电路探究“电流的大小和哪些因素有关”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω　2A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各一个，电流表量程0～0.6A、0～3A，电压表量程0～3V，0～15V．
（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整，电压表量程选择应满足能测量出下面表格的4组数据．
（2）下表为小卢提交的实验数据，郑老师指出第4组数据不符合实际，你认为不符合实际的理由是要控制电阻两端的电压6V不变，所需分压电阻超出了滑动变阻器的最大阻值．
（3）另一位同学将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录下对应的几组电表示数．此过程他实际探究的问题是电流与电压的关系．

实验次序	R/Ω	I/A
1	10	0.59
2	20	0.30
3	30	0.20
4	40	0.15

Answer 1

分析 （1）电流表应串联接入电路中，电压表并联在电阻的两端；
（2）根据欧姆定律求出电阻两端电压，再根据串联电路的分压特点求出滑动变阻器两端电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值，做出解答；
（3）探究电流与电阻、电压有关系，根据控制不变的量，确定电流与变化量的关系；多次测量得出普遍性的结论．

解答 解：（1）由表格中的数据可知，电流表的最大示数为0.59A，故电流表量程为0-0.6A，电压表示数为U=IR=20Ω×0.3A=6V，故电压表量程为0-15V；电流表应串联接入电路中，电压表并联在电阻的两端，如图：
；
（2）由表中数据可知，电阻两端的电压保持6V不变，那么第4次实验中，滑动变阻器分担的电压为9V，根据欧姆定律可知，滑动变阻器的阻值R_滑=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{0.15A}$=60Ω，超出了滑动变阻器的最大阻值；同理第4次实验中也超出了滑动变阻器的最大阻值．
（3）小明将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数．此过程小明控制电阻不变，改变电压值，记录对应的电流大小，探究的问题是电流与电压的关系；
故答案为：（1）如图；（2）要控制电阻两端的电压6V不变，所需分压电阻超出了滑动变阻器的最大阻值；（3）电流与电压的关系．

点评 此题主要考查的控制变量法和欧姆定律的理解和掌握，中考常见题型．