Question

15．在“探究電流跟電阻關系”的實驗中，小剛設計的實驗電路圖如圖所示．

（1）請用筆畫線代替導線，按電路圖1將實物圖2連接起來（要求開關閉合時滑動變阻器滑片位于B端）．
（2）小剛連完最后一根導線后就發(fā)現(xiàn)電壓表的指針發(fā)生偏轉，而電流表讀數(shù)為零，照成上述現(xiàn)象的原因分別是連接電路時開關未斷開、定值電阻斷路．
（3）排除故障后，將5Ω的電阻連入電路，移動滑動變阻器的滑片，請將圖3電流值讀出丙記錄在表中，再將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻，他下一步的操作是：將滑動變阻器的滑片向右（選填“左”或“右”）移動，觀察電壓表示數(shù)為2V時并記下電流值；再改接20Ω的電阻，重復上述實驗．

實驗次數(shù)	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	20	40
電流/A		0.2	0.1	0.05

（4）根據(jù)實驗表中數(shù)據(jù)得到的結論是當電壓一定時，通過電阻的電流與電阻的阻值成反比．
（5）本實驗操作完成后，如果將電阻R改接成一只小燈泡，還可以測出小燈泡的電阻（或電功率）．

Answer 1

分析 （1）電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，滑動變阻器左邊電阻絲連入電路；
（2）小剛連完最后一根導線后就發(fā)現(xiàn)電壓表的指針發(fā)生偏轉，說明連接電路時開關沒有斷開，同時說明與電壓表與電源是連通的；而電流表讀數(shù)為零說明電路總電阻很大或斷路，所以原因是定值電阻斷路導致電壓表串聯(lián)在電路中；
（3）根據(jù)分壓原理確定滑片移動的方向；認請電流表小量程分度值讀數(shù)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)由歐姆定律確定電壓表的示數(shù)；
（4）橫向比較數(shù)據(jù)得出結論；
（5）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$、P=UI回答．

解答 解：（1）電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，滑動變阻器左邊電阻絲連入電路，注意實物圖與電路圖要一一對應，如右圖所示；
（2）小剛連完最后一根導線后就發(fā)現(xiàn)電壓表的指針發(fā)生偏轉，說明連接電路時開關沒有斷開，同時說明與電壓表與電源是連通的；而電流表讀數(shù)為零說明電路總電阻很大或斷路，所以原因是定值電阻斷路導致電壓表串聯(lián)在電路中；
（3）將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻，根據(jù)分壓原理，定值電阻的電壓增大，要減小其兩端的電壓，就要使變阻分得更多的電壓，變阻器連入電路中的電阻要增大，滑片向右移動；
電流表小量程為0.02A，示數(shù)為0.4A，因研究電流與電阻的關系實驗中，要保持電阻的電壓不變，根據(jù)歐姆定律，電壓表示數(shù)應為U=IR=0.2A×10Ω=2V；
電流表小量程為0.02A，示數(shù)為0.4A，因研究電流與電阻的關系實驗中，要保持電阻的電壓不變，根據(jù)歐姆定律，電壓表示數(shù)應為U=IR=0.2A×10Ω=2V；
（4）橫向比較表中數(shù)據(jù)，當電阻來原來的幾倍時，電壓原來的幾分之一倍，所以，得出得出的結論是：當電壓一定時，通過電阻的電流與電阻的阻值成反比；
（5）因實驗中可測出電壓及對應的電流，根據(jù)  若將將電阻R改接成一只小燈泡，）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$、P=UI還可測量出燈的電阻或電功率．
故答案為：（1）如圖所示；
（2）連接電路時開關未斷開；定值電阻斷路；
（3）0.4；右；觀察電壓表示數(shù)為2V（保持電壓表示數(shù)不變）；
（4）當電壓一定時，通過電阻的電流與電阻的阻值成反比；
（5）電阻（或電功率）．

點評 本題將探究電流跟電阻關系”的實驗與測電阻和電功率的實驗對比，考查電路的連接、故障的判斷、操作的過程，處理數(shù)據(jù)歸納得出結論的能力．