Question

【题目】在“探究电流与电压的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压4.5V且不变），小灯泡（标有“2.5V 0.3A”），定值电阻R （阻值为10Ω），滑动变阻器R0（标有“50Ω1A”），学生用双量程电流表和电压表，导线若干：

（1）某实验小组经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计。由图甲到图乙，改进的理由是_____；接着小组再优化电路设计，由图乙到图丙。

（2）如图丙，实验中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近4.5V，电路发生的故障可能是_____。

（3）故障排除后，接着在图丙所示的电路中，闭合开关S，移动变阻器滑片 P 到某位置时，发现两电表中某一个表的指针达到满刻度，如图 （丁）或（戊）所示。此时电流表的示数为_____，电压表的示数为_____。

（4）多次调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如表所示，分析数据得到结论：_____。

（5）最后用图丙电路“探究电流与电阻关系”，当定值电阻为10Ω时，对应的电流表示数为0.15A，接着为了测量更多组数据，又提供了15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω定值电阻各一个，其中_____定值电阻不能使用。

Answer 1

【答案】使电阻保持不变R断路0.3A3.0V电阻不变，电流与电压成正比30Ω和35Ω

【解析】

（1）探究电流和电压的关系，需保持电阻不变，改变导体两端的电压，从甲图到乙图由灯泡换成了定值电阻，是为了使电阻保持不变；（2）电路中出现电流表的示数为零，说明在电路中出现了断路，电压表有示数且接近电源电压4.5V，说明电压表和电源连接的部分电路无断路，只能是电阻R处出现了断路；（3）电压表选的是0～3V量程，一大格表示1V，分度值为0.1V，因此其读数3.0V；电流表选的是0～0.6A量程，一大格表示0.2A，分度值为0.02A，因此其读数为0.30A．（4）在表中：导体的电阻一定，导体两端的电压从1.5V到2.0到2.5V再到3.0V，相对应的，导体中的电流从0.15A到0.20到0.25A再到0.30A．电压增加几倍，电流也增加几倍，故得结论：在电阻一定时，电流与电压成正比；（5）当定值电阻为10Ω时，对应的电流表示数为0.15A，可以求出定值电阻两端电压是U＝IR＝10Ω×0.15A＝1.5V．由于探究电流与电阻关系，所以要保证滑动变阻器两端的电压为3.0V，这样可保证R两端电压1.5V，当滑动变阻器接入最大阻值时，电路中的电流最小为：I最小＝＝0.06A则允许接入的定值电阻的最大值为R最大＝＝25Ω,小于30Ω、35Ω，因此这两个定值电阻不能使用．