Question

4．在實驗室，同學(xué)們在研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系．

（1）圖b是某組同學(xué)尚未完成連接的實物電路，請你用筆畫線代替兩根導(dǎo)線完成連接（連線不交叉）．要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動，電流表示數(shù)變大．
（2）連好電路閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針幾乎不動、電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則電路故障原因可能是B
A．電壓表的量程選大了             B．電阻R₀發(fā)生了斷路
C．滑動變阻器發(fā)生了斷路           D．開關(guān)接觸不良
（3）他們排除故障后繼續(xù)實驗，測得多組數(shù)據(jù)記錄在下表中，在給定的坐標(biāo)紙上作出圖象，請你利用表中數(shù)據(jù)在圖c中作出I-U圖象．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓表 示數(shù)/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流表 示數(shù)/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（4）小明小組探究電流跟電阻的關(guān)系時．實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．實驗中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖d所示的電流I隨電阻R變化的圖象．

①由圖象可以得出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與它的電阻成反比．
②上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，接下來的操作是斷開開關(guān)，并將滑片移至最大阻值處，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V時，讀出電流表的示數(shù)．
③本實驗中測量了多組數(shù)據(jù)，愛思考的冬冬想到：在許多實驗中都需要進行多次測量．你認為下列實驗中多次測量的目的與本實驗相同的是B （填序號）．
A、測量物體的長度
B、探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）實驗電路應(yīng)該連成一個串聯(lián)電路，電壓表測R兩端電壓，滑動變阻器一上一下接，根據(jù)滑動變阻器的滑片P向A端移動，電流表示數(shù)變大確定接線柱的接法；
（2）電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路，電壓表有明顯示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點連線作出圖象；
（4）①根據(jù)圖象分析電流和電阻的關(guān)系：電壓一定，電流和電阻成反比；
②根據(jù)圖乙確定一組電流和電阻值，根據(jù)U=IR計算出電壓；
拆接電路時，一定要閉合開關(guān)，在閉合開關(guān)前，一定要注意將滑片移至最大阻值處；換用較大的電阻后，根據(jù)串分壓的關(guān)系，電壓表的示數(shù)會變大，則應(yīng)增大滑動變阻器的阻值減小電阻兩端的電壓，保持電壓表的示數(shù)不變；
③多次測量求平均值的目的：減小誤差；得到廣義的結(jié)論，避免片面性；分析得出某種比例關(guān)系．

解答 解：（1）根據(jù)實驗電路圖應(yīng)將定值電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端電壓，滑片P向A端移動，電流表示數(shù)變大，說明變阻器的阻值變小，所以應(yīng)將A接線柱接入電路中，如下圖1所示：

（2）電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路，電壓表有明顯示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)之外的電路完好，與電壓表并聯(lián)的電阻R₀斷路，B正確；
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

（4）①由d圖可知，電流與電阻是反比例關(guān)系，可以得出結(jié)論：當(dāng)電壓不變時，導(dǎo)體中的電流與它的電阻成反比；
②由圖象知，當(dāng)R=5Ω時，電流表的示數(shù)為0.5A，所以電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，在整個過程中，R兩端的電壓保持2.5V不變；
換接電阻時，應(yīng)先斷開開關(guān)，并將滑片移至最大阻值處；將5Ω的電阻換為10Ω后，移動滑片，保持電壓表的示數(shù)為2.5V，并讀出電流表的示數(shù)；
③本實驗多次測量是為了尋找電流和電阻、電壓的普遍規(guī)律；
A、測量物體的長度，多次測量取平均值是為了減小實驗的誤差；
B、探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系和此實驗是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律．故選B．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）見上圖；（4）①當(dāng)電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與它的電阻成反比；②斷開開關(guān)，并將滑片移至最大阻值處；2.5；③B．

點評 此題是探究電流跟電阻的關(guān)系實驗，需使電阻兩端的電壓不變，考查了對圖象的分析，同時涉及到了串聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系，及歐姆定律的變形應(yīng)用．考查全面，難度適中．