Question

小紅利用如圖（甲）所示的電路探究“電流與電阻的關系”．實驗時用兩節干電池作為電源，用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．．

（1）請你在圖1（乙）中用筆畫線代替導線，幫小紅同學將電路連接完整（連線不得交叉）．①在連接電路時，開關應

斷開

（選填“斷開”或“閉合”）．
②在開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片置于最

右

（選填“左”或“右”）端，這樣做的目的是

保護電路

．
（2）小紅閉合開關后，發現電流表指針有明顯偏轉，而電壓表指針未動，請你分析產生這類現象的原因有哪些？
例如：電壓表已損壞．
①

電阻短路

．②

電壓表接觸不良

．
（3）小紅排除故障后，用5Ω的電阻做完實驗，斷開開關，將5Ω的電阻取下換上10Ω的電阻，再次閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，眼睛應注視

電壓表

（選填“電壓表”或“電流表”）使電阻兩端的電壓為

2.5

V，記下電流表的讀數．
（4）小紅根據所測數據繪制了如圖1（丙）所示的R-I圖象，由圖象可知：電壓一定時，通過導體的電流和電阻成

反比

（選填“正比”或“反比”）．
（5）小紅完成實驗后，發現實驗桌上有一個銘牌模糊不清的電阻，小紅為了知道這個電阻的阻值，她利用圖1（甲）、（乙）電路圖進行實驗．
①前兩次的實驗數據已正確無誤地填在下面的表格內．在做完前兩次實驗后，電流表出現了故障不能使用．為了順利完成實驗，小紅在第三次實驗時，換了一只電流表．實驗時電壓表的示數如圖2（甲）所示，電壓為

1.6

V，電流表示數已記錄在表格中．實驗完畢后，小紅斷開開關，準備整理實驗器材時，發現電流表如圖2（乙）所示，其中電流表出現這種現象的原因是

電流表沒有調零

．

實驗次數	電流/A	電壓/V	電阻/Ω	測量結果 R=（R1+R2+R3）/3
1	0.30	2.5	8.3
2	0.26	2.1	8.1
3	0.16

②假如不重新實驗，第三次實驗測得的電阻值是

8

Ω．
③小紅在探究“電流與電阻的關系”和“測量未知電阻阻值”兩個實驗時，都進行了多次測量，這兩個實驗進行多次測量的目的

不相同

（選填“相同”或“不相同”）．

Answer 1

分析：（1）根據電源電壓選擇電壓表量程，根據電路圖連接實物電路圖；連接電路時，要斷開開關；為保護電路，閉合開關前，滑片要置于最大阻值處．
（2）與電壓表并聯的電路短路或電壓表接線接觸不良或電壓表損壞，都有可能使電壓表沒有示數．
（3）探究電流與電阻的關系應控制電阻兩端電壓不變，根據圖象應用歐姆定律求出電阻兩端電壓，更換電阻后要調節滑動變阻器滑片，使電阻兩端電壓保持不變．
（4）分析圖示圖象，根據圖象得出實驗結論．
（5）①根據圖示電壓表確定其量程與分度值，讀出其示數；使用電表前要對電表調零；
②根據圖示電表求出電阻兩端電壓，然后應用歐姆定律求出電阻阻值；
③根據實驗進行多次測量的目的分析答題．

解答：解：（1）電源由兩節干電池組成，電源電壓U=1.5V×2=3V，電壓表選擇0～3V量程，根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示；

①在連接電路時，開關應斷開．
②為保護電路，在開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片置于最右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）閉合開關，電流表指針有明顯偏轉，說明電路不存在斷路，電壓表指針未動，可能是：與電壓表并聯的電阻短路或電壓表接觸不良造成的．
（3）∵I=

U

R

，∴由圖丙所示圖象可知，電阻兩端電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；探究電流與電阻的關系，應控制電阻兩端電壓不變，用5Ω的電阻做完實驗，斷開開關，將5Ω的電阻取下換上10Ω的電阻，再次閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，眼睛應注視電壓表使電阻兩端的電壓為2V，記下電流表的讀數．
（4）由圖1（丙）所示R-I圖象可知，圖線為反比例函數圖線，即：電流與電阻成反比，由此可得：電壓一定時，通過導體的電流和電阻成反比．
（5）①由圖2甲所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為1.6V；斷開開關后，由如2乙所示電流表可知，電流表指針沒有指在零刻度線上，這是因為電流表沒有調零造成的．
②由圖2乙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，指針在零刻度處的左側，示數為0.04A，則第三次實驗時，電流的測量值應為0.16A+0.04A=0.20A，∵I=

U

R

，∴電阻阻值R=

U

I

=

1.6V

0.20A

=8Ω．
③探究“電流與電阻的關系”實驗進行多次測量的目的是：進行多次實驗，測出多組實驗數據，得出普遍規律，“測量未知電阻阻值”實驗進行多次測量的目的是進行多次測量，求平均值，以減小實驗誤差，這兩個實驗進行多次測量的目的不同．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；①斷開；②右；保護電路；（2）①電阻短路；②電壓表接觸不良；（3）電壓表；2.5；（4）反比；（5）①1.6；電流表沒有調零；②8；③不相同．

點評：本題考查了連接電路圖、實驗注意事項、電路故障分析、電表讀數、實驗數據分析、實驗進行多次測量的目的等問題，是實驗的常考問題，一定要掌握；使用電表前一定要對電表進行調零，對電表進行讀數時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．