Question

小红利用如图（甲）所示的电路探究“电流与电阻的关系”．实验时用两节干电池作为电源，用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．．

（1）请你在图1（乙）中用笔画线代替导线，帮小红同学将电路连接完整（连线不得交叉）．①在连接电路时，开关应

断开

（选填“断开”或“闭合”）．
②在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于最

右

（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是

保护电路

．
（2）小红闭合开关后，发现电流表指针有明显偏转，而电压表指针未动，请你分析产生这类现象的原因有哪些？
例如：电压表已损坏．
①

电阻短路

．②

电压表接触不良

．
（3）小红排除故障后，用5Ω的电阻做完实验，断开开关，将5Ω的电阻取下换上10Ω的电阻，再次闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，眼睛应注视

电压表

（选填“电压表”或“电流表”）使电阻两端的电压为

2.5

V，记下电流表的读数．
（4）小红根据所测数据绘制了如图1（丙）所示的R-I图象，由图象可知：电压一定时，通过导体的电流和电阻成

反比

（选填“正比”或“反比”）．
（5）小红完成实验后，发现实验桌上有一个铭牌模糊不清的电阻，小红为了知道这个电阻的阻值，她利用图1（甲）、（乙）电路图进行实验．
①前两次的实验数据已正确无误地填在下面的表格内．在做完前两次实验后，电流表出现了故障不能使用．为了顺利完成实验，小红在第三次实验时，换了一只电流表．实验时电压表的示数如图2（甲）所示，电压为

1.6

V，电流表示数已记录在表格中．实验完毕后，小红断开开关，准备整理实验器材时，发现电流表如图2（乙）所示，其中电流表出现这种现象的原因是

电流表没有调零

．

实验次数	电流/A	电压/V	电阻/Ω	测量结果 R=（R1+R2+R3）/3
1	0.30	2.5	8.3
2	0.26	2.1	8.1
3	0.16

②假如不重新实验，第三次实验测得的电阻值是

8

Ω．
③小红在探究“电流与电阻的关系”和“测量未知电阻阻值”两个实验时，都进行了多次测量，这两个实验进行多次测量的目的

不相同

（选填“相同”或“不相同”）．

Answer 1

分析：（1）根据电源电压选择电压表量程，根据电路图连接实物电路图；连接电路时，要断开开关；为保护电路，闭合开关前，滑片要置于最大阻值处．
（2）与电压表并联的电路短路或电压表接线接触不良或电压表损坏，都有可能使电压表没有示数．
（3）探究电流与电阻的关系应控制电阻两端电压不变，根据图象应用欧姆定律求出电阻两端电压，更换电阻后要调节滑动变阻器滑片，使电阻两端电压保持不变．
（4）分析图示图象，根据图象得出实验结论．
（5）①根据图示电压表确定其量程与分度值，读出其示数；使用电表前要对电表调零；
②根据图示电表求出电阻两端电压，然后应用欧姆定律求出电阻阻值；
③根据实验进行多次测量的目的分析答题．

解答：解：（1）电源由两节干电池组成，电源电压U=1.5V×2=3V，电压表选择0～3V量程，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；

①在连接电路时，开关应断开．
②为保护电路，在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．
（2）闭合开关，电流表指针有明显偏转，说明电路不存在断路，电压表指针未动，可能是：与电压表并联的电阻短路或电压表接触不良造成的．
（3）∵I=

U

R

，∴由图丙所示图象可知，电阻两端电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，用5Ω的电阻做完实验，断开开关，将5Ω的电阻取下换上10Ω的电阻，再次闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，眼睛应注视电压表使电阻两端的电压为2V，记下电流表的读数．
（4）由图1（丙）所示R-I图象可知，图线为反比例函数图线，即：电流与电阻成反比，由此可得：电压一定时，通过导体的电流和电阻成反比．
（5）①由图2甲所示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.6V；断开开关后，由如2乙所示电流表可知，电流表指针没有指在零刻度线上，这是因为电流表没有调零造成的．
②由图2乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，指针在零刻度处的左侧，示数为0.04A，则第三次实验时，电流的测量值应为0.16A+0.04A=0.20A，∵I=

U

R

，∴电阻阻值R=

U

I

=

1.6V

0.20A

=8Ω．
③探究“电流与电阻的关系”实验进行多次测量的目的是：进行多次实验，测出多组实验数据，得出普遍规律，“测量未知电阻阻值”实验进行多次测量的目的是进行多次测量，求平均值，以减小实验误差，这两个实验进行多次测量的目的不同．
故答案为：（1）电路图如图所示；①断开；②右；保护电路；（2）①电阻短路；②电压表接触不良；（3）电压表；2.5；（4）反比；（5）①1.6；电流表没有调零；②8；③不相同．

点评：本题考查了连接电路图、实验注意事项、电路故障分析、电表读数、实验数据分析、实验进行多次测量的目的等问题，是实验的常考问题，一定要掌握；使用电表前一定要对电表进行调零，对电表进行读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．