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15. 小明准备利用如图17-1-10所示电路进行探究实验,以下能完成探究并得出定量关系的是(
①保持$R_{1}$滑片位置不变,移动$R_{2}$滑片,探究电流与电压的关系
②保持$R_{2}$滑片位置不变,移动$R_{1}$滑片,探究电流与电阻的关系
③改变$R_{1}$滑片位置后,移动$R_{2}$滑片,保持电压表示数不变,探究电流与电阻的关系
A.①
B.②
C.①②
D.①③
A
)。①保持$R_{1}$滑片位置不变,移动$R_{2}$滑片,探究电流与电压的关系
②保持$R_{2}$滑片位置不变,移动$R_{1}$滑片,探究电流与电阻的关系
③改变$R_{1}$滑片位置后,移动$R_{2}$滑片,保持电压表示数不变,探究电流与电阻的关系
A.①
B.②
C.①②
D.①③
答案
A
解析
【解析】
①探究电流与电压的关系时，需控制电阻不变，改变电阻两端电压。保持$R_{1}$滑片位置不变，$R_{1}$电阻不变，移动$R_{2}$滑片，电路电流改变，$R_{1}$两端电压随之改变，可通过电表获取数据，探究电流与电压的定量关系，该操作可行。
②探究电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变，改变电阻。保持$R_{2}$滑片位置不变，移动$R_{1}$滑片，$R_{1}$电阻改变的同时其两端电压也会变化，无法控制电压不变，不能完成探究，该操作不可行。
③探究电流与电阻的定量关系，需使用定值电阻多次改变阻值并控制电压不变，$R_{1}$是滑动变阻器，其阻值无法准确确定为定量值，此操作无法满足探究要求，该操作不可行。
综上，只有①能完成探究并得出定量关系。
【答案】
A
【知识点】
电流与电压、电阻的关系；控制变量法；串联电路特点
【点评】
本题考查电流与电压、电阻关系的探究实验，核心是掌握控制变量法的应用，明确各探究实验的控制条件，需注意滑动变阻器在不同探究实验中的作用。
【难度系数】
0.5
①探究电流与电压的关系时，需控制电阻不变，改变电阻两端电压。保持$R_{1}$滑片位置不变，$R_{1}$电阻不变，移动$R_{2}$滑片，电路电流改变，$R_{1}$两端电压随之改变，可通过电表获取数据，探究电流与电压的定量关系，该操作可行。
②探究电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变，改变电阻。保持$R_{2}$滑片位置不变，移动$R_{1}$滑片，$R_{1}$电阻改变的同时其两端电压也会变化，无法控制电压不变，不能完成探究，该操作不可行。
③探究电流与电阻的定量关系，需使用定值电阻多次改变阻值并控制电压不变，$R_{1}$是滑动变阻器，其阻值无法准确确定为定量值，此操作无法满足探究要求，该操作不可行。
综上，只有①能完成探究并得出定量关系。
【答案】
A
【知识点】
电流与电压、电阻的关系；控制变量法；串联电路特点
【点评】
本题考查电流与电压、电阻关系的探究实验，核心是掌握控制变量法的应用，明确各探究实验的控制条件，需注意滑动变阻器在不同探究实验中的作用。
【难度系数】
0.5
16. 小华用如图17-1-11甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为$4.5V$,滑动变阻器最大阻值为$20Ω$。
(1)她先用阻值为$10Ω$的定值电阻探究电流与电压的关系。
①请根据图17-1-11甲所示的实物电路,在图17-1-11乙虚线框中画出对应的电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时______(选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所选测量范围。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第$5$次的电压表和电流表的示数如图17-1-12甲、乙所示,请将示数填入表17-1-5中相应位置。
④分析表中数据,可得出：电阻一定时,电流与电压成______。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为$2V$,记录电流表示数；然后断开开关,将$10Ω电阻依次换成5Ω$、$15Ω$电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为$2V$,记录电流表示数。当换成$20Ω$电阻后,发现电压表示数始终不能为$2V$,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A. 换用电压为$6V$的电源
B. 把电压表改接为$0～15V$测量范围
C. 在开关与滑动变阻器之间串联一个$10Ω$的电阻
(1)她先用阻值为$10Ω$的定值电阻探究电流与电压的关系。
①请根据图17-1-11甲所示的实物电路,在图17-1-11乙虚线框中画出对应的电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时______(选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所选测量范围。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第$5$次的电压表和电流表的示数如图17-1-12甲、乙所示,请将示数填入表17-1-5中相应位置。
④分析表中数据,可得出：电阻一定时,电流与电压成______。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为$2V$,记录电流表示数；然后断开开关,将$10Ω电阻依次换成5Ω$、$15Ω$电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为$2V$,记录电流表示数。当换成$20Ω$电阻后,发现电压表示数始终不能为$2V$,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A. 换用电压为$6V$的电源
B. 把电压表改接为$0～15V$测量范围
C. 在开关与滑动变阻器之间串联一个$10Ω$的电阻
答案
(1)①如图 ②电压表 ③a. 2.8 b. 0.28 ④正比
(2)C
解析
【解析】
(1)①电流从电源正极流出，依次经过电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关，回到电源负极，电压表并联在定值电阻两端，据此画出电路图。
②闭合开关前滑片若不在最右端，滑动变阻器接入电路的电阻较小，定值电阻两端电压可能超过电压表所选量程，导致电压表指针偏转超出测量范围。
③电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.8V；电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.28A。
④分析数据可知，电阻一定时，电流与电压的比值为定值，即电流与电压成正比。
(2)当换用20Ω电阻时，根据串联分压，滑动变阻器最大阻值为20Ω时，定值电阻两端电压为2.25V，无法调到2V。选项A换6V电源会使定值电阻两端电压更大，无法完成；选项B改电压表量程不能解决电压调节问题；选项C串联10Ω电阻后，可通过调节滑动变阻器使定值电阻两端电压回到2V，方案可行。
【答案】
(1)①如图（对应参考答案中的电路图）；②电压表；③2.8V、0.28A；④正比
(2)C
【知识点】
电流与电压、电阻的关系；串联电路分压规律；电表读数
【点评】
本题围绕电流与电压、电阻关系的实验展开，涵盖电路图绘制、实验操作注意事项、电表读数、实验结论归纳及串联分压规律的应用，综合性较强，需扎实掌握实验原理与电路规律。
【难度系数】
0.6
(1)①电流从电源正极流出，依次经过电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关，回到电源负极，电压表并联在定值电阻两端，据此画出电路图。
②闭合开关前滑片若不在最右端，滑动变阻器接入电路的电阻较小，定值电阻两端电压可能超过电压表所选量程，导致电压表指针偏转超出测量范围。
③电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.8V；电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.28A。
④分析数据可知，电阻一定时，电流与电压的比值为定值，即电流与电压成正比。
(2)当换用20Ω电阻时，根据串联分压，滑动变阻器最大阻值为20Ω时，定值电阻两端电压为2.25V，无法调到2V。选项A换6V电源会使定值电阻两端电压更大，无法完成；选项B改电压表量程不能解决电压调节问题；选项C串联10Ω电阻后，可通过调节滑动变阻器使定值电阻两端电压回到2V，方案可行。
【答案】
(1)①如图（对应参考答案中的电路图）；②电压表；③2.8V、0.28A；④正比
(2)C
【知识点】
电流与电压、电阻的关系；串联电路分压规律；电表读数
【点评】
本题围绕电流与电压、电阻关系的实验展开，涵盖电路图绘制、实验操作注意事项、电表读数、实验结论归纳及串联分压规律的应用，综合性较强，需扎实掌握实验原理与电路规律。
【难度系数】
0.6
