Question

5．如圖甲是創(chuàng)新小組的同學(xué)們探究“電流與電壓、電阻關(guān)系”的電路圖，使用的實(shí)驗(yàn)器材有：電壓為6V的電源，電流表，電壓表各一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，5Ω，10Ω，15Ω，30Ω的定值電阻各一個(gè)，規(guī)格為“20Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）根據(jù)甲圖，用畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（2）在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所測(cè)得的幾組電流、電壓值如表一所示，在第2次實(shí)驗(yàn)中，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則通過(guò)電阻的電流為0.3A，根據(jù)表一數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與其兩端的電壓成正比．
表一：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/N	1.0	1.5	2.0
電流I/A	0.2		0.4

（3）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，所測(cè)得的幾組電流、電壓值如表二所示
表二：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.6	0.3	0.24

在分析數(shù)據(jù)時(shí)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤，請(qǐng)你根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)，說(shuō)明存在的錯(cuò)誤，并分析產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因．（要求寫出分析過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，注意滑動(dòng)變阻器的接法：一上一下；電流表的量程根據(jù)題意；
（2）看清量程和分度值讀出電流表的示數(shù)；探究電流與電壓關(guān)系時(shí)，保持電阻不變，分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（3）探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，要保持電壓一定，分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，注意：滑動(dòng)變阻器按“一上一下”的原則；電壓表與用電器并聯(lián)；按題意知電流表的量程為0-0.6A．電路連接如圖所示：

（2）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，分析表一數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中電流與其兩端電壓成正比；
（3）錯(cuò)誤數(shù)據(jù)為0.24；因?yàn)楫?dāng)接入電阻R₂=10Ω時(shí)，電路中的電流為I₂=0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值為R=$\frac{U-{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω，
將R₂換為R₃=15Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，此時(shí)電流中的電流為I=$\frac{U}{R+{R}_{3}}$=$\frac{6V}{10Ω+15Ω}$=0.24A，故第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有移動(dòng)滑片就讀電流表示數(shù)了．
故答案為：
（1）見上圖；
（2）0.3；在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與其兩端的電壓成正比；
（3）錯(cuò)誤數(shù)據(jù)為0.24，因?yàn)椋寒?dāng)接入電阻R₂=10Ω時(shí)，電路中的電流為I₂=0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值為R=$\frac{U-{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω，
將R₂換為R₃=15Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片位置不動(dòng)，此時(shí)電流中的電流為I=$\frac{U}{R+{R}_{3}}$=$\frac{6V}{10Ω+15Ω}$=0.24A，故第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有移動(dòng)滑片就讀電流表示數(shù)了．

點(diǎn)評(píng) 此題為實(shí)驗(yàn)中最為典型的探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)題，該題關(guān)鍵難點(diǎn)是分析第三次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)錯(cuò)誤原因，根據(jù)電壓一定，由歐姆定律求出．