Question

小红想要做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验．使用的器材有：两节新干电池，三个定值电阻：R₁=5Ω、R₂=10Ω、R₃=20Ω，滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只，导线若干．

（1）小红连接好了如图甲所示的电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到

A

 （填“A”或“B”）端；其中滑动变阻器的作用是

改变电路中的电流和保护电路

；
（2）正确连接好电路后，小红首先将R₁接入电路，移动滑动变阻器滑片，如图乙所示，读出电流表的示数为

0.4

A，则R₁两端的电压为

2

V；
（3）小红用R₂替换R₁接入电路，发现电压表示数

增大

 （选填“增大”“减小”或“不变”），接下来她应该向

左

 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器；
（4）她再用R₃替换R₂接入电路，想完成这个实验，滑动变阻器的最大阻值至少应该为

10

Ω；
（5）许多实验需测量多组数据，便于“从中找出普遍规律”或者“求平均值以减小误差”．下列实验中，多次测量的主要目的与本次实验相同的是

B

 （填字母）
A．测量物体的长度  B．探究杠杆的平衡条件  C．用伏安法测量定值电阻的阻值．

Answer 1

分析：（1）滑动变阻器在电路中起到保护和改变电路电流的作用，所以在闭合开关前，滑动变阻器的滑片在最大阻值处；
（2）电流表读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数；
根据欧姆定律的变形公式即可求出R₁两端的电压；
（3）实验中要保证电阻两端电压不变，更换电阻后，要移动滑动变阻器滑片位置，使电压表示数保持不变；
（4）先根据电压表的示数和R₃的阻值求出电路中的电流，然后根据串联电路的特点求出滑动变阻器两端电压，再利用欧姆定律的变形公式即可求出滑动变阻器最大阻值的最小值；
（5）多次测量的目的：一是用来求平均值来减小误差，二是为了从不同情况中找到普遍规律；先分析本实验的目的，然后对各选择逐个分析，找出符合题意的选项．

解答：解：（1）使用滑动变阻器时，在闭合开关前，先要将滑动变阻器的滑片在最大阻值处，即滑片移至A端；探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，滑动变阻器的作用是改变电路中的电流和保护电路．
（2）电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.4A；
∵I=

U

R

，
∴R₁两端的电压：U₁=IR₁=0.4A×5Ω=2V；
（3）因为R₂的阻值大于R₁的阻值，所以用R₂替换R₁接入电路后，R₂两端电压变大，但是在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，要保证电阻两端电压不变，因此需要调节滑动变阻器的滑片使滑动变阻器接入电路的阻值增大，故需将滑片向左移动．
接下来他应该进行的操作是：移动滑动变阻器滑片使R₂两端的电压为1.5V．
（4）根据（2）小题可知，电压表示数需保持2V不变；因此当用R₃替换R₂接入电路时，电路中的电流：I₃=

U3

R3

=

2V

20Ω

=0.1A；
根据题意可知，电源电压U=2×1.5V=3V，
根据串联电路的特点可知，滑动变阻器两端电压：U′=U-U₃=3V-2V=1V，
∵I=

U

R

，
∴滑动变阻器最大阻值的最小值：R′=

U′

I3

=

1V

0.1A

=10Ω；
（5）探究“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验多次测量的目的是从不同情况中找到普遍规律；
AC、测量物体的长度和用伏安法测量定值电阻的阻值的实验，多次测量都是为了求平均值来减小误差．故AC不符合题意；
B、探究杠杆平衡条件的实验，多次测量是为了从不同情况中找到普遍规律，故B符合题意．
故选B．
故答案为：（1）A；改变电路中的电流和保护电路；（2）0.4；2；（3）增大；左；（4）10；（5）B．

点评：本题通过“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验考查了连接电路的注意事项、控制变量法和欧姆定律的应用、多次测量的目的等，知识点多，难点是控制变量法的应用．