Question

4．在實驗室，同學們在研究電流跟電壓、電阻的關系．

（1）圖b是某組同學尚未完成連接的實物電路，請你用筆畫線代替兩根導線完成連接（連線不交叉）．要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動，電流表示數變大．
（2）連好電路閉合開關，發現電流表指針幾乎不動、電壓表指針有明顯偏轉，則電路故障原因可能是B
A．電壓表的量程選大了             B．電阻R₀發生了斷路
C．滑動變阻器發生了斷路           D．開關接觸不良
（3）他們排除故障后繼續實驗，測得多組數據記錄在下表中，在給定的坐標紙上作出圖象，請你利用表中數據在圖c中作出I-U圖象．

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓表 示數/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流表 示數/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（4）小明小組探究電流跟電阻的關系時．實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．實驗中多次改變R的阻值，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數保持不變，記下電流表的示數，得到如圖d所示的電流I隨電阻R變化的圖象．

①由圖象可以得出結論：當電壓一定時，導體中的電流與它的電阻成反比．
②上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，接下來的操作是斷開開關，并將滑片移至最大阻值處，然后將10Ω的電阻接入電路，閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為2.5V時，讀出電流表的示數．
③本實驗中測量了多組數據，愛思考的冬冬想到：在許多實驗中都需要進行多次測量．你認為下列實驗中多次測量的目的與本實驗相同的是B （填序號）．
A、測量物體的長度
B、探究重力大小與質量的關系．

Answer 1

分析 （1）實驗電路應該連成一個串聯電路，電壓表測R兩端電壓，滑動變阻器一上一下接，根據滑動變阻器的滑片P向A端移動，電流表示數變大確定接線柱的接法；
（2）電流表無示數，說明電路可能斷路，電壓表有明顯示數，說明與電壓表并聯的電路斷路；
（3）根據表格數據描點連線作出圖象；
（4）①根據圖象分析電流和電阻的關系：電壓一定，電流和電阻成反比；
②根據圖乙確定一組電流和電阻值，根據U=IR計算出電壓；
拆接電路時，一定要閉合開關，在閉合開關前，一定要注意將滑片移至最大阻值處；換用較大的電阻后，根據串分壓的關系，電壓表的示數會變大，則應增大滑動變阻器的阻值減小電阻兩端的電壓，保持電壓表的示數不變；
③多次測量求平均值的目的：減小誤差；得到廣義的結論，避免片面性；分析得出某種比例關系．

解答 解：（1）根據實驗電路圖應將定值電阻與變阻器串聯，電壓表測定值電阻兩端電壓，滑片P向A端移動，電流表示數變大，說明變阻器的阻值變小，所以應將A接線柱接入電路中，如下圖1所示：

（2）電流表無示數，說明電路可能斷路，電壓表有明顯示數，說明與電壓表并聯之外的電路完好，與電壓表并聯的電阻R₀斷路，B正確；
（3）根據表格中數據描點，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

（4）①由d圖可知，電流與電阻是反比例關系，可以得出結論：當電壓不變時，導體中的電流與它的電阻成反比；
②由圖象知，當R=5Ω時，電流表的示數為0.5A，所以電阻兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，在整個過程中，R兩端的電壓保持2.5V不變；
換接電阻時，應先斷開開關，并將滑片移至最大阻值處；將5Ω的電阻換為10Ω后，移動滑片，保持電壓表的示數為2.5V，并讀出電流表的示數；
③本實驗多次測量是為了尋找電流和電阻、電壓的普遍規律；
A、測量物體的長度，多次測量取平均值是為了減小實驗的誤差；
B、探究重力大小與質量的關系和此實驗是為了從不同情況中找到普遍規律．故選B．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）見上圖；（4）①當電壓一定時，導體中的電流與它的電阻成反比；②斷開開關，并將滑片移至最大阻值處；2.5；③B．

點評 此題是探究電流跟電阻的關系實驗，需使電阻兩端的電壓不變，考查了對圖象的分析，同時涉及到了串聯電路電流、電壓的關系，及歐姆定律的變形應用．考查全面，難度適中．