Question

在做“探究电流与电压关系的实验”时，小明连接了如图1所示电路．
（1）连接好后小明发现该装置有一处是连接错误的，请在连接错误的导线上画“×”并画上正确连接的导线．

（2）同学们在交流中提出甲、乙两个探究思路，甲认为“可以通过改变串连电池的个数来改变定值电阻两端的电压”，乙认为“可以通过改变滑动变阻器的阻值来调节定值电阻两端的电压”．请对这两个探究思路进行评估．你认为

乙

（选填：“甲”或“乙”）相对比较合理，理由

操作方便，电路安全，数据收集方便

．
（3）在做完探究“电流与电压关系”的实验后，小明想继续探究“电流与电阻的关系”，于是他设计了如图2所示的电路图：
①为了达到研究目的，实验过程中必须保持

电阻两端的电压

不变．
②当电阻R=5Ω时，开关闭合后，电压表的示数是3V，电流表的示数为0.6A．小明记下这些数据后，将电阻换成阻值为10Ω的电阻接入电路，则下一步操作是：

调节滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压为3V

．
③小明做了三次实验，实验数据如下表．

电压	电阻	电流
3	5	0.6
3	10	0.3
3	20	0.15

请根据数据帮助小明分析，这个实验的结论是：

电压一定时，导体的电流与导体的电阻成反比

．

Answer 1

分析：（1）从滑动变阻器的接法、电压表、电流表量程选择以及正确使用方面分析；
（2）评估两个设计的优缺点：从操作的简单和繁琐分析；从对实验元件的安全性分析；从收集数据对数据得出结论的正确性分析；
（3）探究“电流与电阻关系”，应控制电阻两端的电压不变，改变电阻，观察电流如何变化；

解答：解：（1）根据实物图可知，电源电压为3V，所以电压表选择0～3V的量程；而电路中的最大电流无法确定，故选择0～3A的量程，因此电流表与灯泡的连线错误，应将电流表3A的接线柱与灯泡左端相连，如图所示：

（2）为了进行多次实验，多次改变定值电阻两端的电压，甲需要更换电池的个数，需要拆装电路，不仅操作不方便，并且不安全，同时乙电路只需移动滑动变阻器的滑片，操作简单，故选择乙方案比较合理，因为乙方案的操作方便，电路安全，数据收集方便．
（3）①探究“电流与电阻关系”时，为了达到研究目的，实验过程中必须保持电阻两端电压不变．
②当电阻R=5Ω时，开关闭合后，电压表的示数是3V，电流表的示数为0.6A．小明记下这些数据后，将电阻换成阻值为10Ω的电阻接入电路，电阻两端电压不能改变，因此下一步操作是：调节滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压为3V．
③由表格中数据知，电压不变，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，因此可得出的结论为电压一定时，导体的电流与导体的电阻成反比．
故答案为：（2）乙；操作方便，电路安全，数据收集方便；（3）①电阻两端的电压；②调节滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压为3V；③电压一定时，导体的电流与导体的电阻成反比．

点评：本题考查了电流表的正确使用和连接、电路故障的判断等，关键是会利用控制变量法分析实验数据得出结论，注意探究电流与电压关系的实验时，定值电阻两端的电压应相等．