Question

【題目】如圖所示，是某班物理小組的同學們在探究“電流與電阻的關系”時連接的電路。電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有“20Ω 2A”字樣，現有阻值分別為10Ω，15Ω，20Ω，45Ω的定值電阻四個。

（1）電路是按照事先設計的電路圖來連接的，但小組中的小明同學在設計實驗電路時只畫出了一部分電路圖，如圖所示，請你根據圖的電路連接情況在虛線框內幫助小明同學把電路圖補充完整_______。

（2）讓10Ω電阻接入電路，閉合開關，調節滑動變阻器，讀出電流表示數，記錄數據于下表中；

（3）將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關，此時應將滑動變阻器的滑片向_____（選填“左”或“右”）移動，當觀察到電壓表示數為_____V時，記錄電流表示數；

（4）再將15Ω電阻分別換成20Ω和45Ω的電阻，重復步驟（3）；

（5）實驗中記錄關于定值電阻和電流表的多組數據如下表所示。在分析數據的基礎上得出正確結論是：_____。

（6）實驗結束后小組還與老師進行了交流，老師分析表中數據后發現有一組數據是編造的，請你指出第幾組數據是編造的，為什么？_____。

（7）學習了歐姆定律后，小組的同學們發現該實驗裝置還可以用來測量電阻的阻值，實驗時也需要利用滑動變阻器進行多次測量，你認為在這兩個實驗中多次測量的目的是_____（選填“相同”或“不同”）的。

Answer 1

【答案】 右 1.8 在電壓不變時，通過電阻的電流與電阻的大小成反比 第4組數據 在現有條件下，為控制電壓表示數為1.8V，定值電阻的最大值為30Ω 不同

【解析】根據實物圖畫出對應的電路圖各原件先后順序不變，如下圖所示：

（2）由表格數據可知，在第1次實驗中，電壓表的示數為U＝IR＝0.18A將10Ω電阻換成15Ω電阻時，根據分壓原理可知，電壓表示數增大，為保持電壓表示數不變，根據串聯電路電壓的規律，能增大變阻器分得的電壓，應增大變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向右移動，直到電壓表示數為1.8V。（3）縱向比較表中前三組數據可知，電阻增大為原來的幾倍，通過的電流減小為原來的幾分之一，所以得出的結論是，在電壓不變時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。（4）因電壓表示數為1.8 V保持不變，所以，變阻器要分得的電壓為3.8 V1.8V＝1.2V的電壓,變阻器的電壓為定值電阻的，，根據分壓原理,變阻器連入電路中的電阻為0Ω,即變阻器的最大阻值為30Ω，而現有的變阻器最大阻值為20Ω。所以使用的定值電阻，在現有條件下是無法完成實驗的，所以第4組數據是編造的。（5）探究電流與電壓的關系時，多次測量是為了得出具有普遍性的規律，避免實驗的偶然性，而測量電阻的實驗中多次測量是為了取平均值減小誤差，所以兩個實驗多次測量的目的是不同的。