13 小明和小华同学一起进行“探究电流与电压的关系”实验。


小明设计的电路图如图所示，用干电池作为电源，通过改变串联电池的节数来改变定值电阻两端的电压，记录连接不同节数干电池时的电流表示数。
小华将电源、开关、电流表、电阻$R_1$、滑动变阻器$R_2$正确串联，将电压表并联在电路中，记录实验数据如上表所示。
请判断两位同学的实验方案是否可行，并说明理由。

小明和小华的实验方案均不可行。
小明的方案:实际实验时，一节干电池的电压不一定正好为1.5 V，这样会导致获得的实验数据中的电压值不正确。
小华的方案:当电压表的示数变小时，电流表的示数在变大，说明他将电压表并联在滑动变阻器两端，因滑动变阻器的电阻在发生改变，故表中数据无法用来探究电流与电压的关系。

【分析】
要判断实验方案是否可行，需紧扣“探究电流与电压的关系”的实验核心要求：必须控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，记录对应电流，才能得出电流与电压的关系。分别分析两位同学的方案是否满足该要求：
1. 小明的方案：通过改变干电池节数改变定值电阻电压，但实际干电池电压并非正好1.5V，会导致定值电阻两端电压的测量值不准确，无法得到电流与电压的准确对应关系；
2. 小华的方案：串联电路中，若电压表并联在滑动变阻器两端，当电流变化时，滑动变阻器的电阻也在改变，而定值电阻的电压是总电压与滑动变阻器电压的差值，无法保证定值电阻阻值不变，不符合实验控制变量的要求，数据无法用于探究电流与电压的关系。
【解析】
1. 小明的方案不可行：实际实验中，一节干电池的电压不一定恰好为1.5V，导致定值电阻两端的电压值不准确，无法得到电流与电压的准确对应关系，不符合实验要求；
2. 小华的方案不可行：小华将电压表并联在滑动变阻器两端，当电路中电流变化时，滑动变阻器的阻值发生改变，而定值电阻的电压会随滑动变阻器电压变化，无法控制定值电阻的阻值不变，因此记录的数据无法用来探究电流与电压的关系。
【答案】
小明和小华的实验方案均不可行。小明的方案:实际实验时，一节干电池的电压不一定正好为1.5 V，这样会导致获得的实验数据中的电压值不正确。小华的方案:当电压表的示数变小时，电流表的示数在变大，说明他将电压表并联在滑动变阻器两端，因滑动变阻器的电阻在发生改变，故表中数据无法用来探究电流与电压的关系。
【知识点】
探究电流与电压的关系实验、控制变量法、电压表的使用
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验方案设计，核心是明确实验需控制定值电阻阻值不变，同时要注意电压表的正确连接位置，学生易忽略实验的控制变量要求或电压表的并联对象，需结合实验原理分析方案的合理性。
【难度系数】
0.4