Question

15．小明在探究“电流的大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验电路．
（1）请用笔画线表示导线将实物电路连接完整．
（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到最左（选填“左”或“右”）端．
（3）小明在探究电流与电压的关系时，利用定值电阻R通过实验得到的数据如表1所示，根据数据可得出结论是在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
（4）小明将定值电阻更换为5Ω和15Ω的电阻，继续探究电流与电阻的关系，得到数据如表2所示．分析数据可知，小明在操作过程中存在错误，错误是没有移动滑动变阻器的滑片，致使电阻两端的电压不同；将10Ω的电阻更换为2Ω的电阻后，接下来的操作是应该将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2V．
表1

实验序号	电阻R/Ω	电压U/V	电流I/A
1	10	1.0	0.1
2	10	1.5	0.15
3	10	2.0	0.20

表2

实验序号	电阻R/Ω	电压U/V	电流I/A
1	10	2.0	0.2
2	5	1.5	0.3
3	15	2.3	0.15

Answer 1

分析 （1）电压表并联在电阻两端；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）为防止电路中电流过大，烧坏电路元件，闭合开关前，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）探究电流与电压的关系应控制电阻不变；根据控制变量法得出实验结论；
（4）根据控制变量法可知：探究电流与电阻的关系应控制电阻两端的电压不变；
探究电流与电阻关系实验，应保持电阻两端电压不变，更换电阻后，应移动滑片改变滑动变阻器接入电路的阻值，以保证电阻两端电压不变．

解答 解：（1）电压表并联在电阻两端为；变阻器的任意上方接线柱与电阻串联，如下图所示：

（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处，即左端；
（3）由表I的数据可知，电阻一定时，通过导体电流的变化倍数和两端电压的变化倍数相等，
故可得结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）更换电阻，电阻阻值变化，电阻两端电压变化，如果不调节滑动变阻器，不能控制电阻两端电压不变，因此不能得出电流与电阻成反比的结论；故操作错误为：没有移动滑动变阻器的滑片，致使使电阻两端的电压不同．
由表2中第一组实验数据可知，定值电阻两端电压为U=0.2A×10Ω=2V，将10Ω的定值电阻更换为2Ω的定值电阻，为保证电阻两端电压保持不变，应将滑动变阻器的滑片向右端移动，减小滑动变阻器接入电路的电阻值，减小滑动变阻器的分压，使电压表的示数为2V．
故答案为：
（1）断开；电路连接如上图所示；
（2）B；保护电路；
（3）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）没有移动滑动变阻器的滑片，致使使电阻两端的电压不同；右；2．

点评 本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、实验数据分析等问题，探究电流与电阻或电流与电压的关系时要注意控制变量法的应用．