Question

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，用到了符合實(shí)驗(yàn)要求的器材如下：電源1個(gè)，電流表、電壓表各1只，阻值已知的定值電阻若干，滑動(dòng)變阻器1只，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干；設(shè)計(jì)的電路如圖所示．
（1）請(qǐng)你完成圖的實(shí)物圖，并將電路圖畫在方框中；

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器的滑片放在________端（填“A”或“B”），在實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器起到的作用是________；
（3）當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)變化相反，已知實(shí)驗(yàn)中使用的電源是穩(wěn)壓電源，電源兩端電壓保持不變，則出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是________；
（4）請(qǐng)你寫出本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

解：（1）因?yàn)殡娫从蓛晒?jié)干電池串聯(lián)而成，只有3V，故電壓表選0～3V的量程，另外注意讓電流從“3”接線柱流入，從“-”接線柱流出；電路圖如圖所示．
（2）觀察實(shí)物圖可知，滑動(dòng)變阻器B、C接入電路，只有將滑片置于A端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大；
由于該實(shí)驗(yàn)是探究電流與電阻的關(guān)系，所以在實(shí)驗(yàn)中須保持電阻兩端的電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，因此滑動(dòng)變阻器的作用除了保護(hù)電路之外，還要在每次更換定值電阻之后，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)不變．
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)變化相反，因?yàn)殡娫措妷悍�(wěn)定，故電壓表不是測(cè)量定值電阻兩端的電壓．根據(jù)歐姆定律，電阻一定的時(shí)候，電流和電壓成正比．
（4）電學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟一般是根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)出電路圖，再根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究．
答：（1）圖；

（2）A；
保護(hù)電路以及改變電路中的總電阻，改變電流從而改變電壓，多次測(cè)量；
（3）電壓表接在了滑動(dòng)變阻器的兩端；
（4）實(shí)驗(yàn)步驟：
①按電路圖連接實(shí)物，開關(guān)斷開，滑動(dòng)變阻器位于阻值最大處；
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為U₀，讀出電流表的示數(shù)和電阻的阻值，并記錄為I₁和R₁
③更換電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)仍為U₀，讀出電流表的示數(shù)和電阻的阻值，并記錄為I₂和R₂
④仿照步驟③4-6次，讀出電流表的示數(shù)和電阻的阻值，并記錄為I₃、R₃I₆和R₆
⑤分析數(shù)據(jù)，整理器材．
分析：（1）實(shí)物圖中只有電壓表未接入電路，可以根據(jù)電源電壓來(lái)選擇電壓表量程，并聯(lián)到定值電阻兩端，還要注意正、負(fù)接線柱不要接反；根據(jù)電流的流動(dòng)方向依次畫出所經(jīng)元件，畫出電路圖．
（2）開關(guān)閉合前，必須將滑動(dòng)變阻器的滑片置于滑動(dòng)變阻器的最大阻值處；
滑動(dòng)變阻器的作用有兩個(gè)方面：一是保護(hù)電路；二是改變電路的總電阻，改變電流從而改變電壓，進(jìn)行多次測(cè)量．
（3）根據(jù)歐姆定律，電阻一定的時(shí)候，電流和電壓成正比，現(xiàn)在題中電流和電壓成反比，說(shuō)明電壓表不是測(cè)量定值電阻兩端的電壓，測(cè)得是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
（4）電學(xué)的實(shí)驗(yàn)，前兩步的步驟一般是：
①按電路圖連接實(shí)物，開關(guān)斷開，滑動(dòng)變阻器位于阻值最大處；
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，讀出相對(duì)應(yīng)的電壓和電流表的讀數(shù)．
③由于該實(shí)驗(yàn)是研究電流和電阻的關(guān)系，故應(yīng)改變電阻值，保持電流值不變，再測(cè)出電壓值．
④分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道�？嫉碾妼W(xué)實(shí)驗(yàn)題，也是一道易錯(cuò)題，本題的難點(diǎn)就在能判斷出電壓表接在了滑動(dòng)變阻器的兩端．是中招的熱點(diǎn)．