Question

小紅想要做“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．使用的器材有：兩節(jié)新干電池，三個(gè)定值電阻：R₁=5Ω、R₂=10Ω、R₃=20Ω，滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表和開關(guān)各一只，導(dǎo)線若干．

（1）小紅連接好了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到

A

 （填“A”或“B”）端；其中滑動(dòng)變阻器的作用是

改變電路中的電流和保護(hù)電路

；
（2）正確連接好電路后，小紅首先將R₁接入電路，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，如圖乙所示，讀出電流表的示數(shù)為

0.4

A，則R₁兩端的電壓為

2

V；
（3）小紅用R₂替換R₁接入電路，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)

增大

 （選填“增大”“減小”或“不變”），接下來(lái)她應(yīng)該向

左

 （選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器；
（4）她再用R₃替換R₂接入電路，想完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少應(yīng)該為

10

Ω；
（5）許多實(shí)驗(yàn)需測(cè)量多組數(shù)據(jù)，便于“從中找出普遍規(guī)律”或者“求平均值以減小誤差”．下列實(shí)驗(yàn)中，多次測(cè)量的主要目的與本次實(shí)驗(yàn)相同的是

B

 （填字母）
A．測(cè)量物體的長(zhǎng)度  B．探究杠桿的平衡條件  C．用伏安法測(cè)量定值電阻的阻值．

Answer 1

分析：（1）滑動(dòng)變阻器在電路中起到保護(hù)和改變電路電流的作用，所以在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片在最大阻值處；
（2）電流表讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)；
根據(jù)歐姆定律的變形公式即可求出R₁兩端的電壓；
（3）實(shí)驗(yàn)中要保證電阻兩端電壓不變，更換電阻后，要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，使電壓表示數(shù)保持不變；
（4）先根據(jù)電壓表的示數(shù)和R₃的阻值求出電路中的電流，然后根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端電壓，再利用歐姆定律的變形公式即可求出滑動(dòng)變阻器最大阻值的最小值；
（5）多次測(cè)量的目的：一是用來(lái)求平均值來(lái)減小誤差，二是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律；先分析本實(shí)驗(yàn)的目的，然后對(duì)各選擇逐個(gè)分析，找出符合題意的選項(xiàng)．

解答：解：（1）使用滑動(dòng)變阻器時(shí)，在閉合開關(guān)前，先要將滑動(dòng)變阻器的滑片在最大阻值處，即滑片移至A端；探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是改變電路中的電流和保護(hù)電路．
（2）電流表選擇0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.4A；
∵I=

U

R

，
∴R₁兩端的電壓：U₁=IR₁=0.4A×5Ω=2V；
（3）因?yàn)镽₂的阻值大于R₁的阻值，所以用R₂替換R₁接入電路后，R₂兩端電壓變大，但是在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，要保證電阻兩端電壓不變，因此需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大，故需將滑片向左移動(dòng)．
接下來(lái)他應(yīng)該進(jìn)行的操作是：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使R₂兩端的電壓為1.5V．
（4）根據(jù)（2）小題可知，電壓表示數(shù)需保持2V不變；因此當(dāng)用R₃替換R₂接入電路時(shí)，電路中的電流：I₃=

U3

R3

=

2V

20Ω

=0.1A；
根據(jù)題意可知，電源電壓U=2×1.5V=3V，
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓：U′=U-U₃=3V-2V=1V，
∵I=

U

R

，
∴滑動(dòng)變阻器最大阻值的最小值：R′=

U′

I3

=

1V

0.1A

=10Ω；
（5）探究“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是從不同情況中找到普遍規(guī)律；
AC、測(cè)量物體的長(zhǎng)度和用伏安法測(cè)量定值電阻的阻值的實(shí)驗(yàn)，多次測(cè)量都是為了求平均值來(lái)減小誤差．故AC不符合題意；
B、探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，多次測(cè)量是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律，故B符合題意．
故選B．
故答案為：（1）A；改變電路中的電流和保護(hù)電路；（2）0.4；2；（3）增大；左；（4）10；（5）B．

點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)考查了連接電路的注意事項(xiàng)、控制變量法和歐姆定律的應(yīng)用、多次測(cè)量的目的等，知識(shí)點(diǎn)多，難點(diǎn)是控制變量法的應(yīng)用．