Question

6．某同學(xué)在做探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師提供的實(shí)驗(yàn)器材有干電池兩節(jié)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、電流表一個(gè)、電壓表一個(gè)、定值電阻和導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)按要求設(shè)計(jì)電路圖并將它畫在圖1的虛線方框中．

物理量 實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電阻 R（Ω）	電流 I（A）
1	5	0.48
2	10	0.24
3	20	0.12

（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)先將5Ω的電阻R接入電路，將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至最大處，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器后讀出電流表的示數(shù)，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．然后再分別用10Ω電阻替換5Ω電阻，讀出電流表的示數(shù)，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中．他在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的錯(cuò)誤之處是沒(méi)有控制電阻兩端電壓不變．
（3）同組的小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如表所示．根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：在電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
（4）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)用這個(gè)電路還可以測(cè)出一個(gè)小燈泡的電阻，于是他用小燈泡替換20Ω的電阻后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．電表測(cè)得示數(shù)如圖2所示，可知小燈泡的阻值是8Ω．

Answer 1

分析 （1）從電源正極出發(fā)分析電流路徑，判斷電路的連接方式和電表的測(cè)量對(duì)象；
（2）在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制電阻兩端的電壓不變，是通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片實(shí)現(xiàn)的；
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定變量和不變量，根據(jù)控制變量法實(shí)驗(yàn)的結(jié)論形式歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（4）根據(jù)電流表、電壓表量程和分度值，讀出示數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$算出電阻．

解答 解：（1）分析電流路徑發(fā)現(xiàn)，電阻和滑動(dòng)變阻器組成串聯(lián)電路，電流表測(cè)電流，電壓表測(cè)量電阻兩端的電壓，電路圖如圖所示：

（2）探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制電阻兩端的電壓不變，這是錯(cuò)誤的．
（3）從小周正確操作后記錄的數(shù)據(jù)來(lái)看，每次實(shí)驗(yàn)的電壓值是相同的為U=RI=5Ω×0.48A=2.4V，電阻的成倍增大，電流成倍減小，因此會(huì)得出在電壓一定時(shí)，電流和電阻成反比的結(jié)論．
（4）電壓表的量程為0-3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V；電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）沒(méi)有控制電阻兩端電壓不變；（3）在電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；（4）8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究電流與電阻的關(guān)系，重點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)的操作、結(jié)論的得出上，特別注意這個(gè)實(shí)驗(yàn)的條件是“電壓一定”．