Question

13．小彬用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”．電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個．
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整．
（2）連接電路時應(yīng)將開關(guān)斷開，應(yīng)把滑動變阻器的滑片調(diào)到A端（填“A”或“B”）．
（3）小彬5Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)，則電路中的故障可能是定值電阻短路（選填開路或短路）；排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時電路中的電流為0.36A．
（4）將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻，閉合開關(guān)，為了保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向A（選填“A”或“B”）移動，記錄此時各表的示數(shù)．將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻，重復(fù)步驟（3）．
（5）實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如表所示．分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	定值電阻（Ω）	電流表示數(shù)（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

（6）本實(shí)驗(yàn)中測量了多組數(shù)據(jù)，愛思考的小彬想到：在許多實(shí)驗(yàn)中都需要進(jìn)行多次測量．你認(rèn)為下列實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的與本實(shí)驗(yàn)相同的C （填選項(xiàng)）．
A、測量物體的長度；   B、用伏安法測量定值電阻的阻值；   C、探究質(zhì)量與體積的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）電壓表與電阻并聯(lián)，根據(jù)電源電壓確定電壓表量程；滑動變阻器要接一上一下；
（2）連接電路時應(yīng)將開關(guān)斷開，應(yīng)把滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處；
（3）根據(jù)電流表和電壓表有示數(shù)進(jìn)行分析具體原因；根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流值；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，換接電阻后，應(yīng)保持電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)串分壓的知識判斷滑片的移動方向；
（5）電流與電阻的關(guān)系：電壓一定，電流與電阻成反比；
（6）多次測量求平均值的目的：減小誤差；得到廣義的結(jié)論，避免片面性；分析得出某種比例關(guān)系．

解答 解：（1）電壓表與電阻并聯(lián)，由于電源電壓為3V，所以應(yīng)選擇0～3V的量程；滑動變阻器已接了下面一個接線柱，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：

（2）連接電路時應(yīng)將開關(guān)斷開，應(yīng)把滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處，即A端；
（3）電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)部分發(fā)生短路，或定值電阻R₁短路；
由乙圖知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.36A；
（4）將5Ω電阻換成10Ω后，電壓表的示數(shù)會變大，所以應(yīng)該增大滑動變阻器的阻值，即應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向A移動，使電壓表仍為原來的示數(shù)不變；
（5）電流和電阻的關(guān)系為：當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；
（6）本實(shí)驗(yàn)多次測量是為了通過分析，得出電流和電阻、電壓的關(guān)系；
A、測量物體的長度，多次測量是為了減小誤差；用伏安法測量定值電阻的阻值，多次測量，也是為了減小誤差；
B、伏安法測量定值電阻的阻值實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的是求平均值減小誤差．
C、探究質(zhì)量與體積的關(guān)系和此實(shí)驗(yàn)是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律．故選C．
故答案為：（1）如圖所示；（2）斷開；A；（3）短路；0.36；（4）電壓；A；（5）通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；（6）C．

點(diǎn)評 此題是探究電流和電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法的應(yīng)用，同時考查了電壓表、滑動變阻器的接法、電流表的讀數(shù)，涉及到了串聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系及歐姆定律的靈活應(yīng)用．