在“探究電流與電阻的關係”實驗中，現有器材如下：電源（電壓恆定但未知），四個定值電阻R1（5Ω）、R2（10Ω...

問題詳情：

在“探究電流與電阻的關係”實驗中，現有器材如下：電源（電壓恆定但未知），四個定值電阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），標有“×Ω1A”的滑動變阻器，電壓表（可用量程：0～3V、0～15V），電流表（可用量程：0～0.6A），導線，開關．

（1）設計並正確連接如圖*所示的電路，把定值電阻R1接入圖*中的A、B兩點之間，將滑動變阻器的滑片移到最______端（選填“左”或“右”）.閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2V時，則此時電流表的示數為______A．

（2）分別用定值電阻R2、R3、R4依次替換R1，重複（1）的實驗步驟．根據所得的四次試驗數據繪製出I－R圖像，如圖乙所示．由圖像可得出的結論是：在導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成______．

（3）以下實驗所採用的研究方法與本實驗研究方法不相同的是______.

A．探究動滑輪的機械效率與物重的關係時，控制用相同動滑輪提升不同重物

B．探究鋼尺的音調與振動頻率的關係時，控制鋼尺發聲的響度相同

C．探究水蒸發快慢與温度的關係時，控制液體表面積和液體上方的空氣流速相同

D．探究保温瓶的保温*能與瓶內水量的關係時，控制同一保温瓶及外部環境相同

（4）使用R4進行實驗時，剛一閉合開關，就發現電壓表示數恰好為2V，為了用以上四個定值電阻完成實驗且確保電路安全，應控制A、B兩點之間的電壓在______範圍內．

（5）使用R4進行實驗時，如果閉合開關後發現電流表無示數、電壓表有示數，則電路故障的原因可能是R4______（選填“短路”或“斷路”）. 要想完成實驗也可以利用______等效替代R4.

【回答】

  右  0.4  反比  B  2-3V  斷路  R1和R3串聯

【解析】（1）閉合開關前，需將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，故將滑片移到最右端；

電流表的示數： 

（2）根據圖乙中4個點的座標，由歐姆定律的變形公式：

，在導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；

（3）本實驗研究方法是控制變量法，ACD都運用了控制變量法，而探究鋼尺的音調與振動頻率的關係時，不光運用了控制變量法，還運用了轉換法。

（4）因為R4的阻值最大，因此當R4接入電路時，電壓表示數剛好為2V，説明R4兩端的最小電壓為2V，因此為了用以上四個定值電阻完成實驗且確保電路安全，應控制A、B兩點之間的電壓在大於2V範圍內；由於電流表的量程為0.6A，因此定值電阻兩端允許的最大電壓：；故A、B兩點之間的電壓範圍為2V～3V；

（5）使用R4進行實驗時，如果閉合開關後發現電流表無示數、電壓表有示數，則電路故障的原因可能是R4斷路，因為R4=R1+R3，要想完成實驗也可以利用R1和R3串聯等效替代R4.。

故*為：(1). 右    (2). 0.4    (3). 反比    (4). B    (5). 2-3V    (6). 斷路    (7). R1和R3串聯

【點睛】此題是探究探究電流與電阻的關係”實驗，注意控制變量法在實驗中的應用，考查了實驗結論的得出，同時考查了I-R圖象的分析及影響電阻大小的因素。

知識點：控制變量法

題型：實驗,探究題