Question

20．某學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示的實驗儀器探究“電流與電阻的關(guān)系”，請你回答下列問題：

（1）請你用筆畫線，將甲電路連接完整．
（2）實驗時，先在AB間接入阻值為定值電阻．將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)至最大，然后閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P到某一位置，使電壓表示數(shù)為3.0V，讀出此時電流表的示數(shù)并記錄．然后依次將阻值為20Ω、15Ω、10Ω和5Ω的定值電阻接在AB間，重復(fù)上述實驗．實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表：

電阻R/Ω	25	20	15	10	5
電流I/A	0.12	0.14	0.16	0.20	★

（3）AB間接5Ω的定值電阻時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則表中“★”處的數(shù)值為0.26A．
（4）在數(shù)據(jù)分析時，同學(xué)們根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)得不出書上給出的電流與電阻的定量關(guān)系．請你指出他們在實驗時存在的錯誤沒有控制電壓表示數(shù)保持不變．
（5）實驗時，若將阻由25Ω改為較小阻值的電阻時，必須需要進行的實驗操作是將滑動變阻器的滑片P向左移（填“左”或“右”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中條件確定電壓表量程與電阻并聯(lián)；
（3）根據(jù)圖乙電流表量程確定分度值讀數(shù)；
（4）探究電流與電阻的關(guān)系時，要控制電壓表示數(shù)不變，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律的變形公式U=IR求出五次實驗電壓表的示數(shù)分析回答；
（5）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時，需控制定值電阻的電壓相同，若將阻由25Ω改為較小阻值的電阻時，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動的方向．

解答 解：（1）由移動滑動變阻器的滑片P到某一位置，使電壓表示數(shù)為3.0V可知電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)，如下所示：

（3）AB間接5Ω的定值電阻時，電流表示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.26A；
（4）探究電流與電阻的關(guān)系時，要控制電壓表示數(shù)不變，由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律的變形公式U=IR，五次實驗電壓表的示數(shù)分別為3V、2.8V、2.4V、2V、1.3V，沒有控制電壓表示數(shù)保持不變，
故得不出書上給出的電流與電阻的定量關(guān)系．
（5）根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，若將阻由25Ω改為較小阻值的電阻時，其分得的電壓變小；
探究電流與電阻的實驗中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)減小滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向左端移動，使電壓表的示數(shù)為不變．
故答案為：（1）如上所示；（3）0.26A；（4）沒有控制電壓表示數(shù)保持不變；（5）左．

點評 本題探究“電流與電阻的關(guān)系”，考查電路的連接、電流表讀數(shù)、控制變量法及操作過程．