Question

小天應用如圖1所示的電路進行“電流與電阻關系”的探究，他選用電壓恒為3V的電源，將電阻R₁=3Ω、R₂=6Ω、R₃=9Ω，R₄=12Ω，分別接入M、N之間，滑動變阻器的銘牌標有1A，20Ω的符號．

（1）根據電路圖，閉合開關前，應該將滑動變阻器滑片移動到最______端（選填“左”或“右”）；如圖2所示要求，連接好實物圖；
（2）當MN間接入電阻R₁時，調節滑動變阻器，使電壓表示數為1V，讀取電流表示數為0.33A．
（3）當他將R₁換成R₂時，接線時開關應該______，換好電阻后，他接下來的正確操作應當是：______，讀取電流表示數；
（4）在改變電阻R的時候，______不能選取（選填“R₃”或“R₄”）；
（5）更換其它適合的電阻多做幾組實驗后，得到的實驗結論是______．
（6）這一探究過程中用到的主要實驗方法是______；
（7）如果將他所測得的數據描成圖象來反映實驗結論，最可能是的如圖中______．
ABCD

Answer 1

【答案】分析：（1）閉合開關前，為防止電路中電流過大燒壞電路元件，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處；根據電源的電壓選擇電壓表的量程，且與電阻并聯；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中．
（2）探究電流與電阻關系時應控制電阻兩端的電壓不變，更換電阻前要斷開開關，再更換電阻，然后移動滑動變阻器滑片的位置使電壓表示數保持不變．
（3）根據串聯電路的電壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯電路各處的電流相等和歐姆定律得出等式即可求出R的最大阻值，進一步判斷R₃、R₄是否可以接入電路．
（4）根據歐姆定律的內容回答可得出的實驗結論和得出符合實驗結論的圖象．
解答：解：（1）閉合開關前，保護電路的滑動變阻器滑片位于最大阻值的左端；
電源的電壓為3V，所以電壓表的量程為0～3V，且與電阻并聯，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，如下圖所示：

（3）更換電阻前，為保護電路應先斷開開關，然后再將R₁換成R₂；
為保持電阻兩端的電壓不變，他接下來的正確操作應當是：閉合開關，調節滑動變阻器使電壓表的示數為1V．
（4）電壓表的示數為1V，滑動變阻器兩端的電壓U_滑=3V-1V=2V，
因串聯電路各處的電流相等，
所以=，即=
解得R=10Ω，
即電阻R的最大阻值為10Ω，小于12Ω，故R₄不能選�。�
（5）本實驗可得出的結論：電壓一定時，電流與電阻成反比．
（6）實驗中要控制電阻兩端的電壓不變，故這一探究過程中用到的主要實驗方法是控制變量法．
（7）電壓一定時，電流與電阻成反比，在圖象中應是反比例圖象，故C符合．
故答案為：（1）左；如上圖所示；
（3）斷開；閉合開關，調節滑動變阻器使電壓表的示數為1V；
（4）R₄；
（5）電壓一定時，電流與電阻成反比；
（6）控制變量法；
（7）C．
點評：本題考查了實物電路圖的連接、串聯電路的特點和歐姆定律的應用等，側重考查了學生分析圖象得出結論的能力和實驗的操作規范，要求解題時要仔細閱讀，認真審題．