Question

36、某實驗小組的同學探究電流與電阻的關系時，用到了符合實驗要求的器材如下：電源1個，電流表、電壓表各1只，阻值已知的定值電阻若干，滑動變阻器1只，開關1個，導線若干；設計的電路如圖所示．
（1）請你完成圖的實物圖，并將電路圖畫在方框中；

（2）閉合開關前，應將變阻器的滑片放在

A

端（填“A”或“B”），在實驗中，滑動變阻器起到的作用是

保護電路以及改變電路的總電阻，改變電流從而改變電壓，進行多次測量．

；
（3）當調節滑動變阻器的滑片時，他們發現電壓表和電流表的示數變化相反，已知實驗中使用的電源是穩壓電源，電源兩端電壓保持不變，則出現這一現象的原因是

電壓表并聯在滑動變阻器兩端

；
（4）請你寫出本實驗的實驗步驟．

Answer 1

分析：（1）實物圖中只有電壓表未接入電路，可以根據電源電壓來選擇電壓表量程，并聯到定值電阻兩端，還要注意正、負接線柱不要接反；根據電流的流動方向依次畫出所經元件，畫出電路圖．
（2）開關閉合前，必須將滑動變阻器的滑片置于滑動變阻器的最大阻值處；
滑動變阻器的作用有兩個方面：一是保護電路；二是改變電路的總電阻，改變電流從而改變電壓，進行多次測量．
（3）根據歐姆定律，電阻一定的時候，電流和電壓成正比，現在題中電流和電壓成反比，說明電壓表不是測量定值電阻兩端的電壓，測得是滑動變阻器兩端的電壓．
（4）電學的實驗，前兩步的步驟一般是：
①按電路圖連接實物，開關斷開，滑動變阻器位于阻值最大處；
②閉合開關S，調節滑動變阻器滑片，讀出相對應的電壓和電流表的讀數．
③由于該實驗是研究電流和電阻的關系，故應改變電阻值，保持電流值不變，再測出電壓值．
④分析實驗數據，得出結論．

解答：解：（1）因為電源由兩節干電池串聯而成，只有3V，故電壓表選0～3V的量程，另外注意讓電流從“3”接線柱流入，從“-”接線柱流出；電路圖如圖所示．
（2）觀察實物圖可知，滑動變阻器B、C接入電路，只有將滑片置于A端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大；
由于該實驗是探究電流與電阻的關系，所以在實驗中須保持電阻兩端的電壓不變，即電壓表示數不變，因此滑動變阻器的作用除了保護電路之外，還要在每次更換定值電阻之后，調節滑片使電壓表示數不變．
（3）調節滑動變阻器的滑片時，他們發現電壓表和電流表的示數變化相反，因為電源電壓穩定，故電壓表不是測量定值電阻兩端的電壓．根據歐姆定律，電阻一定的時候，電流和電壓成正比．
（4）電學實驗步驟一般是根據實驗原理，設計出電路圖，再根據電路圖連接實物圖，再進行實驗研究．
答：（1）圖；

（2）A；
保護電路以及改變電路中的總電阻，改變電流從而改變電壓，多次測量；
（3）電壓表接在了滑動變阻器的兩端；
（4）實驗步驟：
①按電路圖連接實物，開關斷開，滑動變阻器位于阻值最大處；
②閉合開關S，調節滑動變阻器滑片，使電壓表的示數為U₀，讀出電流表的示數和電阻的阻值，并記錄為I₁和R₁
③更換電阻，調節滑動變阻器滑片，使電壓表的示數仍為U₀，讀出電流表的示數和電阻的阻值，并記錄為I₂和R₂
④仿照步驟③4-6次，讀出電流表的示數和電阻的阻值，并記錄為I₃、R₃I₆和R₆
⑤分析數據，整理器材．

點評：本題是一道常考的電學實驗題，也是一道易錯題，本題的難點就在能判斷出電壓表接在了滑動變阻器的兩端．是中招的熱點．