例1小西和同學們在“探究電流與電壓的關系”的實驗中，設計的實驗電路如圖甲所示，電源電壓恒為3 V，定值電阻R的阻值為5 Ω，滑動變阻器有兩只(R1：“10 Ω　2 A”，R2：“30 Ω　1.5 A”)。
(1)連接電路時，開關應________；閉合開關S前，應將滑動變阻器的滑片P調至________(填“A”或“B”)端。
【點撥】為了保護電路，連接電路時，開關必須斷開；正確連好電路后，閉合開關S前，要將滑動變阻器的滑片P調至阻值最大處，即A端。
(2)小西連接好電路后閉合開關S，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表均無示數(shù)。已知電路只有一處故障且導線完好，請你寫出用導線、電流表或電壓表檢測故障的方法：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(寫出一種即可)。
在滑動變阻器(或開關)兩端，若電壓表有示數(shù)，說明滑
動變阻器(或開關)斷路；若電壓表無示數(shù)，再將導線并
聯(lián)在電流表兩端，若電壓表有示數(shù)，說明電流表斷路
(答案不唯一，合理即可)
【點撥】閉合開關，電流表、電壓表均無示數(shù)，說明電路發(fā)生了斷路，且斷路發(fā)生在與電壓表并聯(lián)部分以外的電路；要檢測電路故障，可將導線并聯(lián)在待檢測部分兩端，若電壓表有示數(shù)，則說明與導線并聯(lián)部分存在故障(答案不唯一，合理即可)。
(3)排除故障后，第2次實驗中電流表的示數(shù)如圖乙所示，為______A。
【點撥】由圖乙可知，電流表選用小量程，分度值為0.02 A，示數(shù)為0.2 A。
(4)將多次實驗測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中，分析數(shù)據(jù)可得：在導體電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成__________。
【點撥】由表中數(shù)據(jù)可得，在導體電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
(5)分析實驗數(shù)據(jù)可知，本實驗選取的滑動變阻器為__________。
【拔高設問】(6)小西完成實驗后，將R換成100 Ω的定值電阻，其他器材不變，請你評估小西能否正常完成實驗，并說明原因：___________________________________________________________________________。
不能，因為電源電壓為3 V，定值電阻阻值過大導致電
流表示數(shù)過小，無法準確讀數(shù)
【點撥】電源電壓為3 V，100 Ω的定值電阻的阻值過大，會導致電流表示數(shù)過小，無法準確讀數(shù)，所以小西不能正常完成實驗。
(7)實驗操作過程中，小西發(fā)現(xiàn)滑動變阻器損壞，且沒有滑動變阻器進行替換，于是去掉損壞的滑動變阻器，添加一個電阻箱，設計的改進電路如圖丙所示(電源仍為2節(jié)新干電池)。
請你分析小西設計的改進電路能否完成本實驗：________(填“能”或“不能”)；若能完成，請寫出實驗方案，若不能，請說明原因：____________________________________________________。
通過改變電阻箱的阻值可
以改變定值電阻R兩端的
【點撥】完成實驗需要改變定值電阻兩端的電壓，而通過改變電阻箱的阻值可以改變定值電阻兩端的電壓，故小西設計的改進電路能完成本實驗。
例2如圖甲所示是“探究電流與電阻關系”的電路，電源電壓為4.5 V，有3個阻值分別為5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值電阻供使用，滑動變阻器的規(guī)格為“10 Ω　2 A”。
(1)用筆畫線代替導線將圖甲所示實物電路連接完整(要求：滑動變阻器的滑片P向左移動時，電路中電流變大，導線不得交叉)。
(2)連好電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無示數(shù)，電路故障可能是________(填字母)。A ．定值電阻R短路 B．定值電阻R斷路C．滑動變阻器斷路
(3)依次將5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值電阻接入電路進行實驗，獲得數(shù)據(jù)如表，其中第3次實驗時電流表的示數(shù)如圖乙所示，為________A。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實驗中電壓表的示數(shù)是________V。
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)得到的實驗結論是_____________________________________________。(5)有同學提出只用電阻箱代替圖甲中定值電阻也可進行實驗探究，請你說出該方法的好處：__________________；若保持電阻箱兩端電壓為3 V不變，電阻箱可接入電路的阻值范圍是__________。
導體的電流和導體的電阻成反比
【拔高設問】(6)當10 Ω的定值電阻連入電路時，移動滑片使電壓表示數(shù)為某一定值，記錄此時滑片的位置為O；用15 Ω的定值電阻替換10 Ω的定值電阻后，閉合開關，再次移動滑動變阻器的滑片。移動滑片的過程中，眼睛應該觀察________表的示數(shù)，最終滑片的位置在O點的________(填“左側”或“右側”)。
【點撥】用15 Ω的定值電阻替換10 Ω的定值電阻，為探究電流與電阻的關系，應保持定值電阻兩端的電壓不變，所以移動滑片時眼睛應該觀察電壓表的示數(shù)；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可得，替換后定值電阻兩端的電壓變大，故應增大滑動變阻器兩端的電壓，即將滑動變阻器的滑片向右移動，最終滑片的位置在O點的右側。
圖象是一條直線，比較直觀，便于處理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)
1．小紅為了探究“電流與電壓的關系”，設計了如圖甲所示的電路。
(1)請將圖甲中的實物電路連接完整，導線不允許交叉。
【解】如圖所示(合理即可)
【點撥】探究“電流與電壓的關系”時，電壓表測定值電阻兩端的電壓，故電壓表應與定值電阻并聯(lián)，結合表格數(shù)據(jù)可知電壓表量程選小量程；電流表測通過定值電阻的電流，故電流表應與定值電阻串聯(lián)；滑動變阻器起到保護電路元件安全和改變定值電阻兩端電壓的作用，故滑動變阻器應與定值電阻串聯(lián)，采用“一上一下”接法。
(2)小紅將5 Ω的電阻R接入電路，閉合開關，通過調節(jié)滑動變阻器滑片，測出四組不同的電壓值和電流值，并記錄在表格中。通過分析數(shù)據(jù)和觀察電表，她發(fā)現(xiàn)實驗中存在一個失誤，該失誤是________________________。
(3)數(shù)據(jù)修正后，小紅繪制了圖乙中的a圖象。根據(jù)圖象可知，在電阻一定時，電流與電壓成______。圖乙中U0與I0 的比值為________Ω。
【點撥】由圖乙可知，a圖象是正比例函數(shù)圖象，故可以得出結論：在導體電阻一定的情況下，通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。圖中U0與I0的比值等于定值電阻的阻值，即5 Ω。
(4)將電阻換成小燈泡，重復上述實驗過程，繪制出圖乙中的b圖象，b圖象是一條曲線，圖乙中A、B、C三點對應的阻值為RA、RB、RC，它們由大到小的排列順序是____________。
(5)若某次調節(jié)中滑動變阻器接入電路的電阻增加了ΔR1，同時小燈泡電阻變化了ΔR2，則ΔR1________(填“＞”“＜”或“＝”)ΔR2。
【點撥】滑動變阻器接入電路的電阻增加時，由串聯(lián)分壓原理可知，小燈泡兩端的電壓減小，由圖乙知通過小燈泡的電流即電路電流減小，故小燈泡電阻減小，由歐姆定律可知電路總電阻增大，由電阻的串聯(lián)規(guī)律可知ΔR1＞ΔR2。
2．某同學在“探究通過導體的電流與電阻的關系”的實驗中，所用的實驗器材有兩節(jié)干電池，電流表、電壓表、滑動變阻器及開關各一個，定值電阻和導線若干，實驗電路如圖甲所示。
(1)連好電路后，開關閉合前應將滑動變阻器的滑片移動到__________(填“a”或“b”)端；該同學發(fā)現(xiàn)電流表的指針位置如圖乙所示，原因是________________。
(2)調整好元件后，該同學用開關“試觸”時，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無示數(shù)。他檢查發(fā)現(xiàn)導線與各接線柱均接觸良好，猜想可能是滑動變阻器出現(xiàn)了斷路。他另外取來一根導線，用這根導線驗證出猜想是正確的。寫出他的做法和觀察到的現(xiàn)象：____________________________________________________________________________。
用導線連接滑動變阻器的a、d端
接線柱，用開關試觸，觀察到電流表和電壓表均有示數(shù)
(3)該同學排除故障后，進行實驗，記錄的實驗數(shù)據(jù)如表所示。(控制電壓U＝2.4 V)
①分析實驗數(shù)據(jù)得出結論：______________________________________________。②為了使結論更具有普遍性，該同學接下來的做法是_______________________________________________。
電壓一定時，通過導體的
電流與導體的電阻成反比
改變控制電壓大小兩次，按相同的步驟再做兩組實驗
(4)若該同學用三節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，測完前5組數(shù)據(jù)后，將定值電阻換成24 Ω，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)都調不到2.4 V，他可以嘗試采取的措施是________(多選)。A．調高預設電壓值B．調低預設電壓值C．換用最大阻值更大的滑動變阻器D．調低電源電壓
【點撥】調高預設電壓值，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，滑動變阻器兩端的電壓變小，由串聯(lián)分壓可知，滑動變阻器接入電路中的電阻應變小，原來的滑動變阻器的最大阻值可滿足要求，故A符合題意；調低預設電壓值，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，滑動變阻器兩端的電壓變大，由串聯(lián)分壓可知，滑動變阻器接入電路中的電阻應變大，原來的滑動變阻器的最大阻值不能滿足要求，故B不符合題意；

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