Question

沈仔細同學在做探究“導體中的電流與導體的電阻和導體兩端電壓關系”的實驗時，他選取了兩節干電池、一個滑動變阻器、一塊電流表、一塊電壓表、一個開關、3個阻值不同的電阻絲及若干導線．請你幫他完成下列內容：

（1）根據實驗要求，在圖1中用筆劃線代替導線將實物圖連接完整，并在圖2虛線框內畫出相應的電路圖；
（2）在探究“電流與電阻關系”實驗時，他的實驗步驟如下：①先將5Ω的電阻R接入電路；②閉合開關S，讀出電流表的示數，并把數據記錄在表格中；③再分別將10Ω和20Ω的電阻替換5Ω電阻，重復步驟②；請你說出他在實驗過程中的錯誤是：

未保持電阻兩端的電壓不變

；
（3）他糾正錯誤后重新進行實驗，得到的數據如下表所示．根據表中的實驗數據可得出的結論是

電壓不變，導體中的電流與它的電阻成反比

；

物理量 次數	電阻R/Ω	電流I/A
1	5	0.48
2	10	0.24
3	20	0.12

（4）在探究“導體中的電流與導體兩端電壓關系”的實驗中，趙明同學用圖3所示的電路進行實驗，通過改變干電池個數的辦法獲得了多組數據；而沈仔細同學利用圖1所示的電路通過調節滑動變阻器的滑片也獲得了多組數據．請你對兩位同學的實驗方案進行比較，

趙明

同學的方案更好些，原因是

操作簡單

；（寫出一條即可）
（5）他還想利用圖1測量一盞小燈泡的電阻，于是他用小燈泡替換了20Ω的電阻后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某一位置后，電表示數如圖4所示，則此時小燈泡的阻值是

5

Ω．

Answer 1

分析：（1）電壓表與電阻并聯，根據電源電壓確定電壓表的量程；
滑動變阻器串聯在電路中，且要接一上一下；
根據實物圖畫電路圖，電路連接順序和方式要一致；
（2）要探究電流和電阻的關系，需保持電阻兩端的電壓不變，改變電阻；
（3）分析表格中數據，得出電流和電阻的關系：電壓不變，電流和電阻成反比；
（4）在實驗中，通常用滑動變阻器來改變電路中的電流和電壓，實現多次測量的目的，若更換電源，較麻煩；
（5）讀出電流表和電壓表的示數，根據R=

U

I

計算出燈泡的電阻值．

解答：解：（1）將滑動變阻器與電阻串聯，并接一上一下；
電壓表與電阻并聯，電源由2節干電池組成，所以電壓表應選擇0～15V的量程，如圖所示：
；
電路圖如圖所示：
；
（2）探究“電流與電阻關系”實驗，要保持電阻兩端的電壓不變，由題意知，該同學在實驗中，只更換了電阻的大小，沒有保持電阻兩端的電壓不變；
（3）由表格中數據知，電壓不變，電阻增大為原來的幾倍，電流便減小為原來的幾分之一，可知電壓不變，導體中的電流與它的電阻成反比；
（4）沈仔細同學在電路中串聯了一個滑動變阻器，可以方便的利用改變滑動變阻器接入電路的阻值進行多次測量，而趙明同學需要一直更換電源才能做到多次測量，因此沈仔細的方案好些，主要是因為操作簡單；
（5）由圖4知，電壓表的量程應為0～3V，分度值為0.1V，示數為1.5V；
電流表的量程應為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A；
則R=

U

I

=

1.5V

0.3A

=5Ω．
故答案為：（1）見上圖；（2）未保持電阻兩端的電壓不變；（3）電壓不變，導體中的電流與它的電阻成反比；（4）趙明；操作簡單；（5）5．

點評：此題是探究影響電流大小的因素實驗，考查了實物電路的連接，電路圖的畫法、電流表、電壓表的讀數、電阻的計算，控制變量法的應用，考查得很全面．