Question

【題目】如圖所示，是某班物理小組的同學們在探究“電流與電阻的關系”時連接的電路。電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，現(xiàn)有阻值分別為10Ω，15Ω，20Ω，45Ω的定值電阻四個。

（1）電路是按照事先設計的電路圖來連接的，但小組中的小明同學在設計實驗電路時只畫出了一部分電路圖，如圖所示，請你根據(jù)圖的電路連接情況在虛線框內(nèi)幫助小明同學把電路圖補充完整_______。

（2）讓10Ω電阻接入電路，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電流表示數(shù)，記錄數(shù)據(jù)于下表中；

（3）將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關，此時應將滑動變阻器的滑片向_____（選填“左”或“右”）移動，當觀察到電壓表示數(shù)為_____V時，記錄電流表示數(shù)；

（4）再將15Ω電阻分別換成20Ω和45Ω的電阻，重復步驟（3）；

（5）實驗中記錄關于定值電阻和電流表的多組數(shù)據(jù)如下表所示。在分析數(shù)據(jù)的基礎上得出正確結(jié)論是：_____。

（6）實驗結(jié)束后小組還與老師進行了交流，老師分析表中數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)有一組數(shù)據(jù)是編造的，請你指出第幾組數(shù)據(jù)是編造的，為什么？_____。

（7）學習了歐姆定律后，小組的同學們發(fā)現(xiàn)該實驗裝置還可以用來測量電阻的阻值，實驗時也需要利用滑動變阻器進行多次測量，你認為在這兩個實驗中多次測量的目的是_____（選填“相同”或“不同”）的。

Answer 1

【答案】 右 1.8 在電壓不變時，通過電阻的電流與電阻的大小成反比 第4組數(shù)據(jù) 在現(xiàn)有條件下，為控制電壓表示數(shù)為1.8V，定值電阻的最大值為30Ω 不同

【解析】根據(jù)實物圖畫出對應的電路圖各原件先后順序不變，如下圖所示：

（2）由表格數(shù)據(jù)可知，在第1次實驗中，電壓表的示數(shù)為U＝IR＝0.18A將10Ω電阻換成15Ω電阻時，根據(jù)分壓原理可知，電壓表示數(shù)增大，為保持電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，能增大變阻器分得的電壓，應增大變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向右移動，直到電壓表示數(shù)為1.8V。（3）縱向比較表中前三組數(shù)據(jù)可知，電阻增大為原來的幾倍，通過的電流減小為原來的幾分之一，所以得出的結(jié)論是，在電壓不變時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。（4）因電壓表示數(shù)為1.8 V保持不變，所以，變阻器要分得的電壓為3.8 V1.8V＝1.2V的電壓,變阻器的電壓為定值電阻的，，根據(jù)分壓原理,變阻器連入電路中的電阻為0Ω,即變阻器的最大阻值為30Ω，而現(xiàn)有的變阻器最大阻值為20Ω。所以使用的定值電阻，在現(xiàn)有條件下是無法完成實驗的，所以第4組數(shù)據(jù)是編造的。（5）探究電流與電壓的關系時，多次測量是為了得出具有普遍性的規(guī)律，避免實驗的偶然性，而測量電阻的實驗中多次測量是為了取平均值減小誤差，所以兩個實驗多次測量的目的是不同的。