Question

小周同學在做探究“電流與電阻的關系”實驗時，他設計連接了如圖所示的實物連接圖．
（1）請你依題中的實物連接圖畫出相應的電路圖．
（2）實驗中，小周同學先將5Ω的電阻R接入電路，電路連接完全正確，將滑動變阻器阻值調至最大處，閉合開關S就直接讀出了電流表的示數，并把數據記錄在表格中．然后再分別用10Ω和20Ω的電阻替換5Ω電阻，重復上述操作．他在實驗操作過程中的錯誤是沒有保持電阻R的______不變．
（3）小周同學發現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得出的結論是：______．

物理量 實驗次數	電阻R （Ω）	電流I （A）
1	5	0.48
2	10	0.24
3	20	0.12

（4）小周同學發現有一個小燈泡，于是用這個小燈泡替換20Ω的電阻后，繼續進行實驗．電表測得示數如如圖所示，可知小燈泡的阻值是______Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）從電源正極出發分析電流路徑，判斷電路的連接方式和電表的測量對象；
（2）在研究電流與電阻的關系時，應該控制電阻兩端的電壓不變，是通過移動滑動變阻器的滑片實現的；
（3）分析實驗數據，確定變量和不變量，根據控制變量法實驗的結論形式歸納實驗結論；
（4）找出電表選擇的量程和相應的分度值，根據指針的位置讀出兩表的示數，利用電阻的計算公式R=計算出電阻．
解答：解：（1）分析電流路徑發現，電阻和滑動變阻器組成串聯電路，電流表測電流，電壓表測量電阻兩端的電壓，電路圖如下：

（2）小周在做“探究電流與電阻的關系”實驗時，將滑片P滑至阻值最大處后，閉合開關S就直接讀出了電流表的示數，這種操作是非常錯誤的．他沒有明確實驗的目的，要探究電流與電壓的關系，必須通過移動滑動變阻器的滑片，來控制電阻兩端的電壓不變．
故答案為：兩端電壓．
（3）從小周正確操作后記錄的數據來看，每次實驗的電壓值是相同的為U=RI=5Ω×0.48A=2.4V，電阻的成倍增大，電流成倍減小，因此會得出在電壓一定時，電流和電阻成反比的結論．
故答案為：當電壓一定時，電流與電阻成反比．
（4）電壓表選擇的是0～3V量程，分度值為0.1V，指針指在2V后第4個小格上，因此讀數為2V+0.1V×4=2.4V；
電流表選擇的是0～0.6A量程，分度值為0.02A，指針指在0.2A后第5個小格上，因此讀數為0.2A+0.02A×5=0.3A；
所以小燈泡的電阻為R===8Ω．
故答案為：8．
點評：本題考查探究電流與電阻的關系，重點在實驗的操作、結論的得出上，特別注意這個實驗的條件是“電壓一定”．