题目

题型：不详难度：来源：

探究电流与电压、电阻的关系。
提出问题：通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
猜   想 ：①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
实验器材： 电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），两只滑动变阻器（20 Ω 2 A、50 Ω 1 A），导线若干。

实验过程：
（1）根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
（2）小明按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小明操作中的错误是                                                。
（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想         是正确的。


（4）小红在探究猜想③时，先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。分析数据得出，猜想③是正确的。实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是                                          。
（5）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是：                    
                             。
知识拓展：
（1）小明实验时选择的是       Ω电阻。
（2）小红实验时选择的变阻器规格是               。

答案

实验过程：（1）右图

（2）闭合开关前，变阻器连入电路的阻值没有调到最大值
（3）①     （4）保持定值电阻两端的电压不变    
（5）电压表接在了变阻器两端
知识拓展： （1）10  （2）50Ω  1A

解析

试题分析：（1）从电源正极-电流表-定值电阻-滑动变阻器-电源负极．电压表测量定值电阻的电压，把电压表并联在定值电阻两端．如上图．
（2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程，定值电阻的电压太大，滑动变阻器的电压太小，电阻太小，所以闭合开关前，变阻器连入电路的阻值没有调到最大值．
（3）由表一数据可知，电压和电流的比值为定值，所以导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比．猜想①正确．
（4）在电阻由5Ω→10Ω→15Ω时，通过移动滑动变阻器的滑片，必须保持定值电阻两端的电压1.5V不变．所以多次移动滑片是为了保持定值电阻两端的电压不变．
（5）滑动变阻器两端的电压和定值电阻两端的电压之和等于电源电压，小华和小红记录的数据相同，说明定值电阻两端的电压都是1.5V，电源电压是4.5V，则滑动变阻器两端的电压是3V，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压．
知识拓展：
①小明实验数据如表一，
②在电阻由5Ω→10Ω→15Ω时，滑动变阻器和定值电阻是串联的，电流相等，电源电压是4.5V，定值电阻的电压是1.5V，则滑动变阻器两端的电压是3V，滑动变阻器接入电路的电阻最大是30Ω，最大电流是0.3A，所以滑动变阻器选择50Ω 1A．
点评：本实验应用了控制变量法，认真分析表中所给实验数据、熟练应用串联电路特点、欧姆定律、控制变量法是正确解题的关键．