Question

9．如圖1所示是探究電流與電壓、電阻的關(guān)系的電路圖．

（1）探究過(guò)程分為“保持電阻不變”和“保持電壓不變”兩步進(jìn)行．在“保持電阻不變”這一步實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該D
A．保持電路中電流不變
B．保持R₂滑片的位置不動(dòng)
C．保持R₂兩端的電壓不變
D．保持R₁不變，調(diào)節(jié)R₂滑片到不同的位置，改變R₁兩端電壓
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：
表格 1

電壓（V）	2	4	6
電流強(qiáng)度（A）	0.4	0.8	1.2

表格 2

電阻（Ω）	10	20	30
電流強(qiáng)度（A）	0.6	0.3	0.2

從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)：同一導(dǎo)體中，電流與電壓成正比；在相同電壓下，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟該導(dǎo)體的電阻成反比．
（3）利用電流與電壓、電阻的關(guān)系，我們可以測(cè)量未知電阻的阻值．用圖2甲所示的電路也可以測(cè)量未知電阻的阻值．圖中R_X為待測(cè)電阻，R為電阻箱（電阻箱符號(hào)為  ），S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，R₀為定值電阻，電源兩端的電壓不變．做該實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟有：
A．開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)為U；
B．開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)，讀出電壓表的示數(shù)為U；
C．讀出電阻箱的示數(shù)R；
D．根據(jù)電路圖連接電路；
①上述步驟的合理順序是DBAC（填寫(xiě)字母序號(hào)）；
②步驟A中電阻箱調(diào)節(jié)好以后，其示數(shù)如圖2乙所示，可知待測(cè)電阻的阻值R_X=2105Ω．

Answer 1

分析 （1）研究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，保持電阻不變，改變定值電阻兩端的電壓，討論電流跟電壓的關(guān)系；
（2）對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出結(jié)論；
（3）①替代法的測(cè)量思路是等效的思想，本題可以利用電壓等效．即先把開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)，讀出電壓表的示數(shù)為U（此電流為R₀、R_x共同作用的效果）；然后再把開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)仍為原來(lái)的數(shù)值U（此電流為R₀、R共同作用的效果）．既然R和R₀共同作用的效果與R_x、R₀共同作用的效果相同，則R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R．這里用電阻箱R等效替代了待測(cè)電阻R_x；
②電阻箱的讀數(shù)方法：各旋盤(pán)對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)（圖中的小三角）的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入電路的阻值．

解答 解：（1）研究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，保持電阻不變，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，改變定值電阻的電壓和電流，討論電流跟電壓的關(guān)系，故選D．
（2）分析表格1中數(shù)據(jù)可知，同一電阻兩端的電壓增大多少倍，對(duì)應(yīng)的電流也增大多少倍，即同一導(dǎo)體中電流與電壓成正比；分析表格1和表格2中數(shù)據(jù)可知，電壓相同時(shí)，電阻增大幾數(shù)和對(duì)應(yīng)電流就變?yōu)樵瓉?lái)的幾分之一，即通過(guò)導(dǎo)體的電流跟該導(dǎo)體的電阻成反比．
（3）①實(shí)驗(yàn)時(shí)的步驟為：根據(jù)電路圖，連接實(shí)物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大；然后把開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)，讀出電壓表的示數(shù)為U；再把開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)仍變?yōu)樵瓉?lái)的數(shù)值U；最后讀出電阻箱的示數(shù)R即為R_x的大小，所以上述步驟合理的順序?yàn)椋篋BAC．
②待測(cè)電阻的阻值R_x=2×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=2105Ω．
故答案為：（1）D；（2）電壓成正比；成反比；（3）DBAC；（4）2105Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了沒(méi)有電流表測(cè)電阻的方法：根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，著重體現(xiàn)了等效替代法在實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用．