Question

10．探究“電流與電阻的關(guān)系”．器材有：滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源（電壓恒為6V）各一個(gè)，電流表、電壓表各一塊，三個(gè)定值電阻（10Ω、15Ω、20Ω），導(dǎo)線若干．

（1）圖甲是小明連接的實(shí)物電路，圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線．
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于A端（選填“A”或“B”），此時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路．
（3）閉合開關(guān)后，移到滑片，使與電阻（20Ω）并聯(lián)的電壓表示數(shù)為4V，讀出電流表示數(shù)，再分別改接15Ω、10Ω的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．小明分析表1數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)總結(jié)不出電流跟電阻的定量關(guān)系，你認(rèn)為其原因是實(shí)驗(yàn)中存在誤差．你認(rèn)為小明每次改變電阻后應(yīng)采取的正確操作是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，控制電阻兩端的電壓為4V．

電壓U/V	4
電阻R/Ω	20	15	10
電流I/A	0.20	0.28	0.40

（4）小明為了使探究的結(jié)果具有普遍性，便找來一個(gè)5Ω的電阻，以便能得到更多組數(shù)據(jù)．當(dāng)他把5Ω的電阻接入電路時(shí)，要使電壓表示數(shù)仍為4V，實(shí)驗(yàn)不能繼續(xù)進(jìn)行，其原因是超過了電流表所選的量程．改變連接后，當(dāng)電壓表示數(shù)仍為4V時(shí)，電流表示數(shù)如乙所示為0.8A．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)物連接圖中找到錯(cuò)誤之處：主要分析電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的正確使用，從電壓表和電流表的正負(fù)接線柱、量程、連接方式，滑動(dòng)變阻器的接線柱和連入方式上逐條分析．
（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于最大阻值處．
（3）在實(shí)驗(yàn)的過程中存在誤差；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制電壓不變；
（4）電路中分別接入20Ω、15Ω、10Ω的電阻，實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘�常進(jìn)行，說明電路是正常的，改接5Ω電阻后，電路不能正常進(jìn)行，是由于超過了電流表所選的量程；
先確定電流表選擇的量程和最小分度值，再讀出電流表的示數(shù)；
綜合數(shù)據(jù)分析可知，電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體的電阻成反比．

解答 解：（1）由圖可知，電壓表串聯(lián)在電路中了，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，電壓表應(yīng)并聯(lián)在電阻兩端；將電流表負(fù)接線柱的導(dǎo)線與電阻右端相連的導(dǎo)線去掉，將電阻右端接線柱與電壓表的負(fù)接線柱相連；如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)放在變阻器的最大阻值處，故滑片P放在最左端，即A端，滑動(dòng)變阻器能起到保護(hù)電路的作用；
（3）小明分析表1數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)總結(jié)不出電流跟電阻的定量關(guān)系，你認(rèn)為其原因是實(shí)驗(yàn)過程中存在誤差；本實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制電壓不變，故小明每次改變電阻后應(yīng)采取的正確操作是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，控制電阻兩端的電壓為4V；
（4）若再接入5Ω的電阻時(shí)，實(shí)驗(yàn)不能正常進(jìn)行，是由于超過了電流表所選的量程；
電阻兩端的電壓為4V，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$，電流表選擇0～3A量程，分度值0.1A，所以示數(shù)為0.8A．
故答案為：（1）如圖；（2）A；保護(hù)電路；（3）實(shí)驗(yàn)中存在誤差；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，控制電阻兩端的電壓為4V；（4）超過了電流表所選的量程；0.8．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究通過電阻的電流與電阻大小的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，涉及到電路圖的連接、滑動(dòng)變阻器的使用、電流表的讀數(shù)、串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律的應(yīng)用和控制變量法的應(yīng)用，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，要深入理解和熟練掌握．