Question

2．歐姆定律是初中電學(xué)的核心內(nèi)容．歐姆定律描述的是電流與電壓、電阻之間的關(guān)系．
小明為了探究這三個物理量之間的關(guān)系，完成了以下實驗．
（1）小明連接的實物圖如圖甲，其中有兩處連接錯誤，請指出：
①電流表接法錯誤；②電壓表并聯(lián)到電源兩端．
（2）小明選取了一個R=5Ω的定值電阻，探究了電流與電壓的關(guān)系，第2次實驗時的電流表示數(shù)如圖乙所示，請將該數(shù)據(jù)填入表格中．分析表中數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是：在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10		0.30	0.40	0.50

（3）接下來小明探究電流與電阻的關(guān)系，小明將5Ω的電阻接入電路完成實驗后，他直接拆下阻值為5Ω的電阻改換成阻值為10Ω的電阻．他認為這樣操作簡捷高效．那么，①電壓表示數(shù)會怎樣變化：變大．（選填“變大”、“變小”或“不變”）
②請你指出他在操作中的錯誤：在換電阻時，未斷開開關(guān)．
（4）糾正錯誤后，小明按照正確的操作步驟進行實驗．當(dāng)它把電阻由5Ω分別換成了10Ω、20Ω，每次閉合開關(guān)后，首先應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓保持不變，然后再記錄電流表的示數(shù)．
（5）利用該裝置還可以完成的探究實驗有探究電阻一定時，電流與電壓的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓表的作用和電流表的接法分析．
（2）研究電流跟電阻關(guān)系時，控制電壓不變，分析電流和電阻的變化關(guān)系得出結(jié)論；
（3）①由歐姆定律可知：電源電壓不變時，總電阻增大，電流減小，滑動變阻器兩端的電壓減小，由串聯(lián)電路電壓的特點可知此時定值電阻兩端的電壓增大；
②在換電阻時，應(yīng)斷開開關(guān)再更換電阻，以防燒壞電路；
（4）將電阻R由5Ω更換為10Ω后，R阻值變大、分壓變大，為了保持R兩端的電壓不變，應(yīng)使R兩端的電壓變小，所以要使滑動變阻器連入的電阻變大，據(jù)此判斷滑片移動方向；
（5）根據(jù)電流表和電壓表的作用分析．

解答 解：（1）由圖可知，電流從電流表的負接線柱流入從正接線流出了；電壓表測量的是定值電阻兩端的電壓，由圖可知電壓表并聯(lián)到電源兩端了；
（2）研究電流跟電阻之間的關(guān)系，電流的變化倍數(shù)與電阻變化倍數(shù)的倒數(shù)相等，故可得結(jié)論：在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（3）①當(dāng)直接拆下5Ω的電阻改換成10Ω的電阻時，電路中的總電阻變大，由歐姆定律可知，在電源的電壓不變時，電路中的電流減小，滑動變阻器兩端的電壓減小，
串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，定值電阻兩端的電壓變大；②在換電阻時，要先斷開開關(guān)，以防止損壞電路即電路元件；
（4）將電阻R由5Ω更換為10Ω后，R兩端的電壓變大，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動的變阻器的阻值，保持R兩端的電壓不變；
（5）電流表可以測出電流，電壓表可以測出電壓，所以可以探究電阻一定時，電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）①電流表接法錯誤；②電壓表并聯(lián)到電源兩端；（2）在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（3）①變大；②在換電阻時，未斷開開關(guān)；（4）滑動變阻器；電壓；（5）探究電阻一定時，電流與電壓的關(guān)系．

點評 本題考查了實物圖的畫法和滑動變阻器的正確使用，關(guān)鍵是控制變量法的應(yīng)用和知道實驗探究的具體操作方法，要求學(xué)生平時實驗時多總結(jié)．