1. 甲、乙两小组同学利用电流与电压传感器“探究导体中电流与电压的关系”实验，他们分别使用某一导体改变（填“电流”或“电压”）进行实验。如图所示，右上方的数据“0.15 A 1.37 V”是组同学测量的；由图可知组同学的U-I图线存在问题，原因可能是（填序号）。
①传感器的测量精确程度不够高；
②传感器使用前没有调零；
③没有按照数据点的分布趋势绘制图线；
④实验过程中，导体的电阻变大了。

变式 小德在探究某电路中电流I与电压U的关系时，用小灯泡来替代定值电阻，绘制出小灯泡的I-U图线，图中符合实际的是。小德的方法是否可行：，说明你的判断理由：。

1. 电压;乙;乙;②③ 【点拨】探究电流与电压关系时,改变某一导体两端的电压,电流才会随之发生变化,所以使用某一导体改变电压进行实验。由表中数据可知,"0.15 A 1.37 V"在乙组同学测量的范围内,所以是乙组同学测量的。乙组同学三次实验得到的电阻大小分别是$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{1.11\ \mathrm{V}}{0.12\ \mathrm{A}}=9.25\ \Omega$,$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{1.47\ \mathrm{V}}{0.20\ \mathrm{A}}=7.35\ \Omega$,$R_3=\frac{U_3}{I_3}=\frac{2.12\ \mathrm{V}}{0.34\ \mathrm{A}}=6.24\ \Omega$。同一个导体的电阻大小应该相同,所以乙组同学的U-I图线存在问题。精确程度不够高不会导致图线偏离数据点太远;电阻变大会导致图线为曲线;传感器没有调零会导致每组数据存在偏差,使得图线整体偏向数据点一侧;没有按照数据点的分布趋势绘制图像也会出现乙组同学存在的问题。故选②③。
变式 A;不可行;研究电流I与电压U的关系时,要控制电阻大小不变,灯泡的电阻随温度的变化而变化
【点拨】随着电压的升高,灯丝的温度升高,电阻变大,所以符合实际的是A图。

2. 用如图所示的电路探究电流与电阻的关系时，电源电压恒为$6\ \mathrm{V}$，滑动变阻器规格为“$20\ \Omega\ 1\ \mathrm{A}$”。将电阻$R$由$5\ \Omega$更换为$10\ \Omega$，闭合开关，接下来的正确操作是（）

A.直接读出电压表和电流表的示数
B.保持$R'$的滑片$P$位置不变，调高电源电压
C.将$R'$的滑片$P$向左移动，使电流表的示数保持不变
D.将$R'$的滑片$P$向右移动，使电压表的示数保持不变

2. D

变式1 小荣记录的实验数据如下表所示。若将定值电阻由5 Ω更换为10 Ω后就直接读出电流表的示数，这个示数为（）


A.0.60 A
B.0.40 A
C.0.30 A
D.0.17 A

变式1 B 【点拨】当接入5 Ω的定值电阻时,电路中的电流为0.6 A,根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压$U_R=IR=0.6\ \mathrm{A}×5\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,此时滑动变阻器接入电路中的阻值$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,将定值电阻由5 Ω更换为10 Ω时,根据欧姆定律可知电路中的电流$I'=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega+5\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$,故选B。

变式2 小荣将电阻由20 Ω更换为30 Ω后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使30 Ω电阻两端的电压和第一次相同，出现此现象的原因是（）

A.滑动变阻器的最大阻值太大
B.电源电压太低
C.小荣所控制的定值电阻两端的电压偏低
D.小荣所控制的定值电阻两端的电压偏高

变式2 C 【点拨】小荣将电阻由20 Ω换为30 Ω后,电压表的示数会变大,为保持电压表的示数不变,则应增大滑动变阻器接入电路的阻值,继续调节滑片的位置,若滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处时,电压表的示数都无法和第一次相同,说明滑动变阻器的最大阻值太小了或30 Ω的定值电阻阻值偏大,即所控制的定值电阻两端的电压偏低,降低电源电压也可使实验顺利进行,故C正确。故选C。

变式3 为了使换为30 Ω的定值电阻也能完成
实验,同组的小德同学找老师重新要了一个滑动变阻器,小德同学所选滑动变阻器的最大阻值应不小于Ω。
变式4 小荣认为利用现有的器材,改变电压表的预设电压,也能完成此实验,则该预设值应不低于V。
变式5 同组的小典认为不改变电压表预设值也可解决上述问题,小典利用现有器材解决了上述问题,并完成了实验,他采取的操作可能是(写一种方法即可)。
变式6 （科学思维 科学推理）另外一组同学同样做此研究,利用一个未知电压的电源,实验时收集的数据如下表。分析表中数据,发现第次实验的数据存在错误,反思产生原因,回忆是某次将定值电阻的阻值由Ω变换为错误数据点对应阻值时(实验过程并未按表中序号顺序进行,而是随机选取电阻测出数据填入表格),未调节滑片P就读取电流而造成的。根据出现的数据,求出电源的电压是V。

变式3 30 变式4 3.6
变式5 把10 Ω、15 Ω或20 Ω的电阻串联接入电路(合理即可)
变式6 3;25;4 【点拨】因电源电压U一定,电压表示数(2 V)一定,由串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压也是一定的,故滑动变阻器两端的电压与定值电阻两端的电压之比为一定值,由分压原理可知,定值电阻的阻值越大,滑动变阻器连入电路的电阻越大;第3次实验,正确操作时,电流应为$I_3=\frac{U_V}{R}=\frac{2\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.13\ \mathrm{A}＞0.10\ \mathrm{A}$。第3次实验时滑动变阻器连入电路的电阻比正常情况下大,故只有可能是第4、5次(定值电阻分别为20 Ω和25 Ω)实验时未调节滑片P就读取电流而造成的。若是做完第4次实验未调节滑片P就读取电流而造成的,根据欧姆定律,第3次的电流与第4次的电流不应该相同,故应是做完第5次实验未调节滑片P就读取电流表示数而造成的,即将定值电阻的阻值由25 Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片就读取电流而造成的。
根据欧姆定律和串联电路电压的规律,由电源电压不变有
$I_3R_{\mathrm{滑}}+I_5R_5=I_5R_{\mathrm{滑}}+I_5R_5$,
即$0.10\ \mathrm{A}× R_{\mathrm{滑}}+0.10\ \mathrm{A}×15\ \Omega=0.08\ \mathrm{A}× R_{\mathrm{滑}}+0.08\ \mathrm{A}×25\ \Omega$,
解得:$R_{\mathrm{滑}}=25\ \Omega$,则电源电压$U=0.10\ \mathrm{A}×25\ \Omega+0.10\ \mathrm{A}×15\ \Omega=4\ \mathrm{V}$。