Question

【題目】在探究“電流與電阻關系”的實驗中，滿足實驗要求的器材有：
A．電源（電壓為9V）
B．電流表A（量程0～0.6A，0～3A）
C．電壓表V（量程0～3V，0～15V）
D．滑動變阻器R；
E．電阻箱R0；
F．開關S一個，導線若干．則：
（1）在連接電路的過程中，開關S應該是 ．
（2）請用鉛筆畫線代替導線在圖甲中將實驗器材連接起來，使之成為符合實驗要求的電路（電流表選用0～0.6A的量程，電壓表選用0～15V的量程；部分導線已經連接好）．
（3）在實驗過程中，當電阻箱R0的阻值變小時，為了完成該實驗研究，應該將滑動變阻器R的滑片P向端滑動（選填“A”或“B”）．
（4）在實驗中，為了獲得多組不同的數據，改變電阻箱R0的阻值，移動滑動變組器的滑片，測出相應的電流值I，并記錄．在平面直角坐標系中，若以電流I為縱坐標，以為橫坐標，使圖象完全在經過坐標原點的直線上（電壓、電流、電阻采用的單位分別為V、A、Ω）．
（5）在某次實驗中，當電阻箱R0的阻值為50Ω時，電流表對應的示數如圖乙所示，其示數為A；測出多組數據后，按（4）問的方法用描點法作圖，在連線時發現只有一個點（0.04，0.20）使圖象明顯不能成為一條直線，經實驗小組同學回憶，是由于將電阻箱R0的阻值由Ω變換為該數據點對應的阻值時，沒有調節滑動變阻器的滑片就讀取了電流值而造成的．

Answer 1

【答案】
（1）斷開的
（2）解：電流表選用0～0.6A的量程串聯在電路中，電壓表選用0～15V的量程與電阻箱并聯，變阻器按一上一下接入電路中，如下所示：

（3）B
（4）電阻的倒數
（5）0.12；40
【解析】解：（1）在連接電路的過程中，開關S應該是斷開的；（3）當電阻箱R0的阻值變小時，根據分壓原理，電壓表示數變小，探究“電流與電阻關系”的實驗中，要控制電壓表示數不變，為了完成該實驗研究，應增大電壓表示數，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓強原理，變阻器連入電路 中的電阻變小，該將滑動變阻器R的滑片P向B端滑動．（4）在電壓不變時，電流與電阻成反比，即電流與電阻的倒數成正比；故在平面直角坐標系中，若以電流I為縱坐標，以電阻的倒數為橫坐標，使圖象完全在經過坐標原點的直線上．（5）圖乙中電流表小量程分度值為0.02A，示數為0.12A，由歐姆定律：電壓表示數：U表=I1R1=0.12A×50Ω=6V不變，
坐標點是（0.04，0.20），
=0.04Ω﹣1 ， R0=25Ω，此時電路中的電流I=0.20A，
由歐姆定律I= 得，電阻箱R0兩端的電壓U0=IR0=0.20A×25Ω=5V，
則滑動變阻器兩端的電壓U滑=U﹣U0=9V﹣5V=4V，
此時滑動變阻器接入電路中的阻值R滑= = =20Ω，
由圖象可知，變換錯誤數據點之前，此時滑動變阻器兩端的電壓U滑′=U﹣UV=9V﹣6V=3V，電壓表示數為變阻器電壓的 =2倍，根據分壓原理，定值電阻的阻值大小為變阻器連入電路中電阻的2倍，即為R0=2×20Ω=40Ω
故是將R0的阻值由40Ω變換為錯誤數據點對應阻值時，未調節滑片P就讀取電流而造成的．
所以答案是：（1）斷開的；（2）如上所示；（3）B；（4）電阻的倒數；（5）0.12；40．
【考點精析】掌握歐姆定律及其應用是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．