Question

20．（1）根據(jù)要求完成“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)器材：二節(jié)新的干電池、電流表、電壓表、待測電阻、滑動(dòng)變阻器、一個(gè)開關(guān)、導(dǎo)線若干．
①在圖甲中連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打叉，用筆畫線代替導(dǎo)線，完成電路連接．

②在乙方框中畫出正確的路的電路圖．（要求電路圖中各元件符號的位置與實(shí)物圖中各元件的位置相對應(yīng)）
③實(shí)驗(yàn)中電流表、電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電流表的示數(shù)為0.48A，電壓表的示數(shù)為2.4V，電阻為5Ω．
④測出一組數(shù)據(jù)后，接下來的操作是移動(dòng)滑片P的位置，觀察電壓表和電流表的示數(shù)，并記錄．
⑤將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出待測電阻的阻值．
（2）某小組的同學(xué)完成了本實(shí)驗(yàn)后，還想用此實(shí)驗(yàn)裝置研究“電流與電阻的關(guān)系”，于是他們從老師那里找來了10Ω、20Ω、30Ω的電阻各一個(gè)，用10Ω電阻替換電路中的待測電阻之后，閉合開關(guān)，向A（選填“A”或“B”）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)保持不變，再換20Ω、30Ω的電阻重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，獲取幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）①伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與被測電阻并聯(lián)；
②按照實(shí)物連接順序畫出對應(yīng)的電路圖；
③電流表電壓表讀數(shù)時(shí)，先確定量程，再明確最小分度值，后讀數(shù)，利用R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻；
④測量性實(shí)驗(yàn)中，利用多次測量求平均值的方法可以減小誤差；
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，須控制電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的有關(guān)規(guī)律，確定滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻大小，歸納數(shù)據(jù)進(jìn)而得出結(jié)論．

解答 解：（1）①本實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)測待測電阻兩端的電壓，由圖可知，電壓表測變阻器與待測電阻的總電壓，修改后如圖1；

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)連接的順序，畫出對應(yīng)的電路圖如圖2；

③由實(shí)物圖可知，電壓表采用0-3V量程，分度值為0.1V，其示數(shù)為2.4V；電流表采用0-0.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.48A；待測電阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.48A}$=5Ω；
④本實(shí)驗(yàn)要通過多次測量求平均值的方法來減小誤差，因此獲得一組數(shù)據(jù)后，要繼續(xù)移動(dòng)滑片P的位置，重新觀察電壓表和電流表的示數(shù)，并記錄；
（2）研究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，需控制電阻兩端的電壓即電壓表示數(shù)不變，當(dāng)用10Ω電阻替換待測電阻（5Ω）后，電路中的總電阻變大，電流I變小，滑動(dòng)變阻器端電壓U_滑=IR_滑，可知U_滑變小，根據(jù)電壓表示數(shù)U_R=U_總-U_滑可得電壓表示數(shù)變大；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，需增大變阻器接入電路的電阻，因此滑片應(yīng)向A移動(dòng)，使電壓表示數(shù)達(dá)到2.4V不變，從而得出結(jié)論：電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案：
（1）①如圖1；②如圖2；③0.48；2.4；5；④觀察電壓表和電流表的示數(shù)，并記錄；
（2）A；電壓；電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點(diǎn)評 本題考查的是“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)，要掌握電流表電壓表的正確使用，知道多次測量求平均值的方法減小誤差，理解在探究電流與電阻關(guān)系時(shí)須控制電壓不變．