Question

9．探究“電壓一定時，通過導體的電流與電阻的關(guān)系”．
（1）請用筆畫線代替導線，將如圖所示的實驗電路連接完整；
（2）該同學檢查電路連接正確，合上開關(guān)，可是無論怎樣移動滑片，電壓表示數(shù)總為3V不變，你認為發(fā)生故障的原因可能是R₁處斷路或滑動變阻器R₂處短路．
（3）排除故障后，將5Ω電阻接入電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電壓表的示數(shù)為2V時，記下電流表的示數(shù)．
（4）在做完第一次實驗后，接下來的操作是：斷開開關(guān)，將5Ω的定值電阻更換為10Ω的定值電阻，再將滑動變阻器的滑片滑到右（選填“左”或“右”）端，然后閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表示數(shù)為2V時，讀出電流表的示數(shù)．
（5）繼續(xù)使用不同阻值的電阻，重復上述操作，分析實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：當電壓一定時，電流與電阻成反比．
（6）本實驗中測量了多種數(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③（填序號）．
①測物體的長度；②伏安法測定值電阻的阻值；③探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）由于電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)，電源電壓為3V，由題目可知電路中的最小電阻為5Ω，利用歐姆定律可求電路中的最大電流，確定電流表的量程，補充完成實物連接圖；
（2）電壓表示數(shù)總為3V不變，即電阻兩端的電壓等于電源電壓，可能是與電壓表并聯(lián)的電路斷路或與電阻串聯(lián)的滑動變阻器短路．
（4）探究電流與電阻的關(guān)系，應控制電阻兩端電壓保持不變，更換電阻后要移到滑片，使電壓表示數(shù)保持不變；
（5）通過導體的電流與電阻的關(guān)系：當電壓一定時，電流與電阻成反比；
（6）探究了電阻上的電流跟兩端電壓關(guān)系的實驗中，多次測量是為了尋找普遍規(guī)律，探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系也是采用同樣的方法．

解答 解：
（1）由于電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)，電源電壓為3V，由題目可知電路中的最小電阻為5Ω，電路中的最大電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，故電流表的量程選擇0～0.6A；將電流表串聯(lián)接入電路，如圖所示：

（2）移動滑片，電壓表示數(shù)總為3V，說明電壓表測的是電源電壓，可能原因：R₁處斷路或滑動變阻器R₂處短路；
（4）改接10Ω的電阻后，電阻變大、分壓變大，電壓表的示數(shù)變大，此時為保持電阻兩端的電壓不變，即保持電壓表的示數(shù)保持2V不變，應增大滑動變阻器的阻值，將滑片向右端滑動．
故答案為：
（5）繼續(xù)使用不同阻值的電阻，重復上述操作，分析實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：當電壓一定時，電流與電阻成反比；
（6）測物體的長度和伏安法測定值電阻的阻值的實驗中，多次測量的目的是為了求平均值以減小誤差；
探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”和重力大小與質(zhì)量的關(guān)系時，多次測量的目的是從不同情況中找到普遍規(guī)律．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）R₁處斷路；滑動變阻器R₂處短路；
（4）右；2；
（5）當電壓一定時，電流與電阻成反比；
（6）③．

點評 本題為探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”實驗，考查了實物圖的連接、電路故障分析、實驗數(shù)據(jù)分析能力、串聯(lián)電路的分壓特點、滑動變阻器的作用等，知識點較多，回答結(jié)論時注意誰與誰成正比，不要說成電壓與電流成正比，易錯點！