Question

3．如圖甲是某實驗小組探究“電流與電壓關系”的電路圖，使用的實驗器材有：電壓為6V的電源，電流表、電壓各一個，開關一個，定值電阻一個，規格為“20Ω  0.5A”的滑動變阻器一個，導線若干．

（1）本實驗中，需要保持電阻不變．
（2）本實驗中，在保證實驗器材安全的前提下，電路中允許通過的最大電流為0.5A．
（3）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應該放在b（填“a”或“b”）端．
（4）請你選擇合適的電表量程，用筆畫線代替導線完成乙實物圖的連線（導線不允許交叉）．
（5）閉合開關后，調節滑動變阻器滑片位置，完成三次實驗，讀出三組電流表、電壓表的示數，如表所示，在第2次實驗中，電流表的示數如圖丙所示，則通過電阻的電流為0.3A，分析表中實驗數據可得結論電阻不變，導體中電流與它兩端的電壓成正比．

實驗次數	1	2	3
電壓U/V	1.0	1.5	2.0
電流I/A	0.2		0.4

（6）在本實驗中，滑動變阻器的作用是保護電路和改變電阻兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）電流與電壓和電阻有關，要探究電流與其中一個量之間的關系，應保持另一個量不變；
（2）根據各個元件允許通過的最大電流值來確定整個電路允許的最大電流；
（3）為保護電路，閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（4）將電流表串聯在電路中，根據電路中允許的最大電流確定電流表的量程；電壓表與電阻并聯，根據電源電壓確定電壓表的量程；
（5）確定電流表的量程和分度值，讀出示數，分析表格中電流和電壓的變化規律，得出電流與電壓的正比例關系；
（6）滑動變阻器的基本作用是保護電路，探究電流與電壓的關系，要改變電阻兩端的電壓，這是滑動變阻器的主要作用．

解答 解：（1）電流與電壓和電阻有關，探究電流與電壓的關系，要改變電壓，保持電阻的阻值不變；
（2）由題意知，若電流表使用最小量程，允許通過的最大電流為0.6A，滑動變阻器允許通過的最大電流為0.5A，所以電路中允許的最大電流為0.5A；
（3）由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的a接線柱，所以閉合開關前，應將滑片移至b端，使其阻值最大，起到保護電路的作用；
（4）將電流表串聯在電路中，由于電路中允許的最大電流為0.5A，所以電流表選擇0～0.6A的量程；電壓表與電阻并聯，電源電壓為6V，所以電壓表選擇0～15V的量程，如圖所示：

（5）圖丙電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A；
由表格中數據知，電阻不變，電壓增大為原來幾倍，電流也增大為原來幾倍，可知電阻不變，導體中電流與它兩端的電壓成正比；
（6）在本實驗中，滑動變阻器的作用是保護電路和改變電阻兩端的電壓．
故答案為：（1）電阻；（2）0.5；（3）b；（4）見上圖；（5）0.3；電阻不變，導體中電流與它兩端的電壓成正比；（6）保護電路和改變電阻兩端的電壓．

點評 本題是探究電流與電壓關系的實驗，考查了滑動變阻器的應用、電表的接法、讀數及電流與電壓的關系，并要注意控制變量法在實驗中的應用．