Question

【题目】实验小组在探究电流与电阻的关系中，使用的器材有：电源、电流表、电压表、滑动变阻器各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干，设计了如图甲所示的电路图。

（1）闭合开关前，电流表指针如图乙所示，对电流表的操作应该是______。

（2）小组在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数达到某一数值，电流表的示数如图丙所示，该示数为______A，接着断开开关，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，闭合开关后，接下来应做的操作是______，直至电压表示数为______V，记下此时电流表的示数。

（3）实验小组收集的数据如下表，分析表中数据，发现第______次实验的数据存在错误，反思产生的原因，回忆是某次将定值电阻的阻值由______Ω变换为错误数据点对应阻值时（实验过程并未按表中序号顺序进行），未调节滑片P就读取电流而造成的.根据出现的数据，求出电源的电压是______V。

实验序号	1	2	3	4	5
电阻R/Ω	5	10	15	20	25
电流I/A		0.20	0.10	0.10	0.08

Answer 1

【答案】调零 0.4 调节滑动变阻器 2 3 25 4

【解析】

(1)[1]闭合开关前，电流表指针如图乙所示，即指针没有正对零刻度，对电流表的操作应该是：将电流表指针调零；

(2)[2]实验中，先接入5Ω的电阻，观察到电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.4A；电压表的示数

U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V；

[3][4]将5Ω电阻更换成10Ω电阻，电阻增大，由串联分压可知电压表的示数变大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V，并记下此时电流表的示数；

(3)[5]由表中数据可知，第3次数据中电阻是15Ω，通过电路的电流是0.10A，电阻两端的电压

U3=I3R3=0.10A×15Ω=1.5V，

第2次数据中电阻是10Ω，通过电路的电流是0.20A，电阻两端的电压

U2=I2R2=0.20A×10Ω=2V，

由(2)可知，第1次数据中电压表的示数是2V，所以第3次实验的数据存在错误；

[6][7]未调节滑片P时，变阻器连入电路的电阻

R滑=①

变换错误数据点之前，电压表示数应为2V，由串联电路电流的规律可知

②

由①②得到

，③

如果第3次实验前，电阻是10Ω，带入③中得到

U=1V，

R两端的电压是2V，电源电压是1V，由串联电路电压的规律可知，电源电压是1V不符合串联电压的规律；

如果第3次实验前，电阻是20Ω，带入③中等式不成立，不符合题意；

如果第3次实验前，电阻是25Ω，带入③中得到

U=4V，

R两端的电压是2V，电源电压是4V，由串联电路电压的规律可知，电源电压是4V符合。