Question

【題目】某班同學做“探究電流與電阻的關系”的實驗，某小組連接了如圖甲所示的實物電路。

（1）請畫出對應的電路圖（電阻箱符號為）

（___）

（2）連接電路時，開關應_____。連好電路后，將電阻箱調至某一阻值，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為一個適當的值U0，記錄電流表的示數和_____。

（3）改變電阻箱的阻值，調節滑動變阻器的滑片，使_____，并記錄相應數據。

（4）再次改變電阻箱阻值，發現無論怎樣調節滑動變阻器的滑片都不能達到（3）中的要求，引起這種情況的直接原因是_____。

（5）重復步驟（3）多次實驗，根據所得數據畫出電流隨電阻變化的圖象如圖乙所示。你認為該小組實驗時的U0＝_____V。

（6）進一步研究發現由圖線上的任一點和坐標軸圍成的矩形“面積”大小都相等，由此可以得出的實驗結論是_____。

（7）實驗結束后，小組間交流時，發現鄰組在相同的坐標系中畫出的圖象如圖丙所示，你認為圖象不同的原因是_____。

Answer 1

【答案】（1）； （2）斷開； 電阻箱的阻值； （3）電壓表的示數仍為U0； （4）電阻箱的電阻調得太大了； （5）6； （6）當電壓一定時，電流與電阻成反比； （7）這兩個小組所控制的電阻箱兩端電壓不相同。

【解析】

（1）根據實物圖的連接的順序，畫出對應的電路圖；

（2）為保護電路，在連接電路的過程中，開關應處于斷開狀態，根據實驗的目的，確定要記錄的數據；

（3）本題是“探究電流與電阻的關系”的實驗，需要保持電阻兩端電壓不變；

（4）根據串聯電路的分壓原理解答；

（5）根據圖乙的數據，由U=IR求解；

（6）分析圖象，分析清楚橫軸和縱軸所表示的物理量，據此即可解答；

（7）根據U=IR判斷乙、丙圖的差異性。

（1）由圖甲知道，電路各元件是依次順序連接，電壓表測量電阻箱的電壓，故電路圖如下：

（2）為了保護電路，在連接電路的過程中，開關應處于斷開狀態；由于要探究電流與電阻的關系，所以必須記錄電流及電阻的數據，然后進行分析，即要記錄電流表的示數和電阻箱的阻值；

（3）要探究電流與電阻的關系，需要控制電阻箱兩端的電壓不變，即調節滑動變阻器的滑片時，電壓表的示數不變仍為U0 ；

（4）電阻越大，分得的電壓越多，但電阻箱的電阻不斷變大時，要使電阻箱兩端電壓達到U0 ，需要使變阻器的電阻值變大，當不能達到U0 時，表明滑動變阻器提供的電阻已達最大值，即電阻箱的電阻調得太大了；

（5）由圖乙知道，當I=3.0A時，R=2Ω，所以，由歐姆定律知道，U0 =IR=3.0A×2Ω=6V；

（6）由圖乙知道，其橫軸和縱軸所表示的物理量分別為電阻R及通過的電流I，圖線上的任一點和坐標軸圍成的矩形“面積”大小都相等，即IR的乘積不變，說明：當電壓一定時，電流與電阻成反比；

（7）由圖丙知道，電阻箱兩端的電壓是：U0 '=I'R'=3A×1Ω=3V≠U0 ，即：兩個小組所畫出的圖象不同，是因為他們所控制的電阻箱兩端電壓不同。