Question

在做“探究電流與電壓關系的實驗”時，小明連接了如圖1所示電路．
（1）連接好后小明發現該裝置有一處是連接錯誤的，請在連接錯誤的導線上畫“×”并畫上正確連接的導線．

（2）同學們在交流中提出甲、乙兩個探究思路，甲認為“可以通過改變串連電池的個數來改變定值電阻兩端的電壓”，乙認為“可以通過改變滑動變阻器的阻值來調節定值電阻兩端的電壓”．請對這兩個探究思路進行評估．你認為

乙

（選填：“甲”或“乙”）相對比較合理，理由

操作方便，電路安全，數據收集方便

．
（3）在做完探究“電流與電壓關系”的實驗后，小明想繼續探究“電流與電阻的關系”，于是他設計了如圖2所示的電路圖：
①為了達到研究目的，實驗過程中必須保持

電阻兩端的電壓

不變．
②當電阻R=5Ω時，開關閉合后，電壓表的示數是3V，電流表的示數為0.6A．小明記下這些數據后，將電阻換成阻值為10Ω的電阻接入電路，則下一步操作是：

調節滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓為3V

．
③小明做了三次實驗，實驗數據如下表．

電壓	電阻	電流
3	5	0.6
3	10	0.3
3	20	0.15

請根據數據幫助小明分析，這個實驗的結論是：

電壓一定時，導體的電流與導體的電阻成反比

．

Answer 1

分析：（1）從滑動變阻器的接法、電壓表、電流表量程選擇以及正確使用方面分析；
（2）評估兩個設計的優缺點：從操作的簡單和繁瑣分析；從對實驗元件的安全性分析；從收集數據對數據得出結論的正確性分析；
（3）探究“電流與電阻關系”，應控制電阻兩端的電壓不變，改變電阻，觀察電流如何變化；

解答：解：（1）根據實物圖可知，電源電壓為3V，所以電壓表選擇0～3V的量程；而電路中的最大電流無法確定，故選擇0～3A的量程，因此電流表與燈泡的連線錯誤，應將電流表3A的接線柱與燈泡左端相連，如圖所示：

（2）為了進行多次實驗，多次改變定值電阻兩端的電壓，甲需要更換電池的個數，需要拆裝電路，不僅操作不方便，并且不安全，同時乙電路只需移動滑動變阻器的滑片，操作簡單，故選擇乙方案比較合理，因為乙方案的操作方便，電路安全，數據收集方便．
（3）①探究“電流與電阻關系”時，為了達到研究目的，實驗過程中必須保持電阻兩端電壓不變．
②當電阻R=5Ω時，開關閉合后，電壓表的示數是3V，電流表的示數為0.6A．小明記下這些數據后，將電阻換成阻值為10Ω的電阻接入電路，電阻兩端電壓不能改變，因此下一步操作是：調節滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓為3V．
③由表格中數據知，電壓不變，電阻增大為原來的幾倍，電流減小為原來的幾分之一，因此可得出的結論為電壓一定時，導體的電流與導體的電阻成反比．
故答案為：（2）乙；操作方便，電路安全，數據收集方便；（3）①電阻兩端的電壓；②調節滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓為3V；③電壓一定時，導體的電流與導體的電阻成反比．

點評：本題考查了電流表的正確使用和連接、電路故障的判斷等，關鍵是會利用控制變量法分析實驗數據得出結論，注意探究電流與電壓關系的實驗時，定值電阻兩端的電壓應相等．