Question

小东在探究“电阻中的电流跟两端电压的关系”时，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5Ⅴ），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”），导线若干．小东连接了如图的实验电路．

（1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整（注意电流表的量程选择）．
（2）小东通过实验得出了下面的数据：

实验序号	R/Ω	U/V	I/A
1	5	3	0.6
2	5	2	0.4
3	5	1	0.2

分析后可以得出的结论是______．
（3）小东实验时，在c、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5Ⅴ，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向______（选填“E”或“F”）端移动，小李移动变阻器滑片P的目的是：______．
（4）小东为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是______．
（5）本实验中测量了多组数据，小东想到：在许多实验中都要多次测量，有的是为了从不同情况中找到普遍规律，有的是为了求平均值以减小误差．下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是______ （填序号）． ①测量物体的长度 ②用伏安法测量定值电阻的阻值③研究杠杆的平衡条件④研究影响电功大小的因素．

Answer 1

【答案】分析：（1）将电流表与电阻串联，注意其正负接线柱的接法；
（2）分析表格中数据，得出电流与电压的关系：电阻不变，电流和电压成正比；
（3）根据串分压的知识，先判断出改接后电压表的示数变化，然后判断滑片的移动方向；
（4）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压保持不变，更换电阻后要移到滑片，使电压表示数保持不变；
由欧姆定律求出最大阻值的滑动变阻器接入电路时的电路电流，然后由串联电路特点及欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，然后选择滑动变阻器；
（5）掌握不同实验中多次测量的目的，有时是为了减小误差，有时是为了得到广泛性的结论，避免片面性．
解答：解：（1）根据电路图连接实物图，连接如图所示：
；
（2）由表格中数据知，电阻不变，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，可得电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；
（3）改接10Ω的电阻后，电压表的示数变大，则应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右端即F端滑动，使电压表的示数保持1.5V不变；
（4）当20Ω的电阻接入电路时，电路电流I===0.075A，此时滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_R=4.5V-1.5V=3V，
滑动变阻器接入电路的阻值R===40Ω，则应选规格为“50Ω  1A”的滑动变阻器．
（5）此实验多次测量，是为了分析数据得出电流和电压的正比例关系；
测量物体的长度和用伏安法测量定值电阻的阻值，多次测量是为了求平均值减小误差；
研究杠杆的平衡条件，多次测量是为了避免结论的偶然性，得出广泛性的结论；
研究影响电功大小的因素，多测几组是为了得出电功和电压、电流和通电时间的关系．
故答案为：（1）见上图；
（2）电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比；
（3）F；保持电阻两端的电压保持1.5V不变；
（4）“50Ω  1A”；
（5）④．
点评：此题是探究“电阻中的电流跟两端电压的关系”实验，考查了实物电路的连接，对实验数据的分析，同时考查了不同实验中多次测量的目的和欧姆定律的应用，还涉及到了串分压的知识．