Question

【題目】在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有器材如下：電源（電壓恒定但未知），四個(gè)定值電阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），標(biāo)有“×Ω1A”的滑動(dòng)變阻器，電壓表（可用量程：0～3V、0～15V），電流表（可用量程：0～0.6A），導(dǎo)線，開關(guān)．

（1）設(shè)計(jì)并正確連接如圖甲所示的電路，把定值電阻R1接入圖甲中的A、B兩點(diǎn)之間，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最______端（選填“左”或“右”）.閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，則此時(shí)電流表的示數(shù)為______A．

（2）分別用定值電阻R2、R3、R4依次替換R1，重復(fù)（1）的實(shí)驗(yàn)步驟．根據(jù)所得的四次試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出I－R圖像，如圖乙所示．由圖像可得出的結(jié)論是：在導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成______．

（3）以下實(shí)驗(yàn)所采用的研究方法與本實(shí)驗(yàn)研究方法不相同的是______.

A．探究動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與物重的關(guān)系時(shí)，控制用相同動(dòng)滑輪提升不同重物

B．探究鋼尺的音調(diào)與振動(dòng)頻率的關(guān)系時(shí)，控制鋼尺發(fā)聲的響度相同

C．探究水蒸發(fā)快慢與溫度的關(guān)系時(shí)，控制液體表面積和液體上方的空氣流速相同

D．探究保溫瓶的保溫性能與瓶?jī)?nèi)水量的關(guān)系時(shí)，控制同一保溫瓶及外部環(huán)境相同

（4）使用R4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，剛一閉合開關(guān)，就發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)恰好為2V，為了用以上四個(gè)定值電阻完成實(shí)驗(yàn)且確保電路安全，應(yīng)控制A、B兩點(diǎn)之間的電壓在______范圍內(nèi)．

（5）使用R4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)，則電路故障的原因可能是R4______（選填“短路”或“斷路”）. 要想完成實(shí)驗(yàn)也可以利用______等效替代R4.

Answer 1

【答案】 右 0.4 反比 B 2-3V 斷路 R1和R3串聯(lián)

【解析】（1）閉合開關(guān)前，需將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，故將滑片移到最右端；

電流表的示數(shù)：

（2）根據(jù)圖乙中4個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，由歐姆定律的變形公式：

，在導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；

（3）本實(shí)驗(yàn)研究方法是控制變量法，ACD都運(yùn)用了控制變量法，而探究鋼尺的音調(diào)與振動(dòng)頻率的關(guān)系時(shí)，不光運(yùn)用了控制變量法，還運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。

（4）因?yàn)?/span>R4的阻值最大，因此當(dāng)R4接入電路時(shí)，電壓表示數(shù)剛好為2V，說明R4兩端的最小電壓為2V，因此為了用以上四個(gè)定值電阻完成實(shí)驗(yàn)且確保電路安全，應(yīng)控制A、B兩點(diǎn)之間的電壓在大于2V范圍內(nèi)；由于電流表的量程為0.6A，因此定值電阻兩端允許的最大電壓：；故A、B兩點(diǎn)之間的電壓范圍為2V～3V；

（5）使用R4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)，則電路故障的原因可能是R4斷路，因?yàn)?/span>R4=R1+R3，要想完成實(shí)驗(yàn)也可以利用R1和R3串聯(lián)等效替代R4.。

故答案為：(1). 右 (2). 0.4 (3). 反比 (4). B (5). 2-3V (6). 斷路 (7). R1和R3串聯(lián)