Question

13．在學(xué)習(xí)電學(xué)時(shí)，小東利用如圖1所示的電路圖，做了不少實(shí)驗(yàn)，其中電阻R可選用阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻．

（1）在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小東先把10Ω的電阻連入電路，閉合開(kāi)關(guān)，把電流表的讀數(shù)填在表格中，然后把10Ω電阻分別換成20Ω、30Ω電阻，將相應(yīng)的電流值記錄到表格中（如表）．小東做法中的錯(cuò)誤是沒(méi)有控制定值電阻R兩端的電壓不變．

電阻R/Ω	10	20	30
電流I/A	0.3	0.2	0.15

（2）小東在實(shí)驗(yàn)中又收集了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，請(qǐng)你把表格中的數(shù)據(jù)繪制成圖象并得出結(jié)論在電阻一定時(shí)，通過(guò)的電流與電阻成正比．

次序	1	2	3
電壓（V）	2.0	4.0	6.0
電流（A）	0.1	0.2	0.3

（3）在做“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小東根據(jù)電路圖連接的電路如圖2所示，圖中尚有一根導(dǎo)線未連接，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成電路連接，要求滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值最大．實(shí)驗(yàn)中小東測(cè)得的結(jié)果如表（c），由此可以判斷，小東同學(xué)選用的定值電阻的阻值為9.9Ω（要求保留-位小數(shù)）．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A
1	1.5	0.16
2	2.5	0.25
3	3.5	0.34

Answer 1

分析 （1）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需保持定值電阻兩端電壓不變；
（2）根據(jù)描點(diǎn)作圖法，在坐標(biāo)系中作出圖象；根據(jù)圖象得出結(jié)論；
（3）根據(jù)滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值最大連接；由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律求出每次實(shí)驗(yàn)的電阻值，并取平均值作為測(cè)量結(jié)果．

解答 解：（1）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需保持定值電阻兩端電壓不變，當(dāng)把10Ω的電阻分別換成20Ω和30Ω的電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理，電阻的電壓將增大，而小夏沒(méi)有控制定值電阻兩端電壓不變；
（2）小東在實(shí)驗(yàn)中又收集了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他所做的實(shí)驗(yàn)是在電阻 一定的條件下得到的．先規(guī)定坐標(biāo)軸的標(biāo)度，橫軸表示電壓，每個(gè)小格代表2.0V，縱軸表示電流，每個(gè)小格代表0.1A；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中找出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)后連線，如下圖3所示：


由圖可知，在電阻一定時(shí)，電流隨電壓的變化圖象為一直線，說(shuō)明在電阻一定時(shí)，通過(guò)的電流與電阻成正比；
（3）因要求滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，應(yīng)將其A接線柱與電壓表的右接線柱相連，如下圖4所示；

由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律R=$\frac{U}{I}$得3次實(shí)驗(yàn)電阻的值分別為：9.38Ω、10.00Ω、10.29Ω，為減小誤差提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度，取3次測(cè)量的平均值作為測(cè)量的結(jié)果R_平均=$\frac{9.38Ω+10.00Ω+10.29Ω}{3}$≈9.89Ω，因要求保留一位小數(shù)，所以電阻大小為9.9Ω．
故答案為：（1）沒(méi)有控制定值電阻R兩端的電壓不變；
（2）如上圖3所示；在電阻一定時(shí)，通過(guò)的電流與電阻成正比；
（3）如上圖4所示；9.9．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及探究電流與電阻的關(guān)系與測(cè)電阻大小兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，考查控制變量法、根據(jù)數(shù)據(jù)作圖及歸納結(jié)論的能力和數(shù)據(jù)的處理方法，體現(xiàn)了對(duì)過(guò)程和方法的考查．