Question

15．小丽和小亮在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图1所示．

（1）在图1所示的实物电路中连接有错误的是电流表正负接线柱接反了；
（2）小亮将电路连接无误后开始实验，在闭合开关S前，应使滑动变阻器的滑片P置于B  端；（选填“A”或“B”）
（3）在此实验中，为达到实验目的，每次应更换不同的电阻，并移动滑动变阻器的滑片P，改变其连入电路的阻值，目的是使电压 表的示数保持不变；
（4）在实验过程中，当滑动变阻器的滑片P移到某点时，发现两电表的示数如图2甲、乙所示，则此时小亮所
使用的电阻为10.8Ω；
（5）小丽重新设置了小亮实验中不变量的数值，又进行了多组实验，并根据自己的实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图象，如图3所示．请你根据图象判断，若电源电压18V保持不变，滑动变阻器的最
大阻值为60Ω，那么更换的电阻的最大值为50Ω，此时通过该导体的电流为0.12 A．

Answer 1

分析 （1）实物连接图中找错误之处，主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑．
（2）在闭合开关S前，为了保护电路，应使滑动变阻器接入阻值处于最大阻值处；
（3）在此实验中实验目的是通过导体的电流跟导体电阻的关系，根据控制变量法可知应控制的物理量和改变的量．
（4）根据甲、乙读出电压表和电流表的示数，根据公式R=$\frac{U}{I}$求出导体的电阻．
（5）由图象计算出电阻两端的电压和电阻最大是的电流．

解答 解：（1）由图1知，电流表的正负接线柱接法错误，电流从负接线柱流入，正接线柱流出了；
（2）由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，为了保护电路，在闭合开关S前，应使滑动变阻器的滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；
（3）本实验目的是探究导体的电流跟电阻的关系，根据控制变量法，应只改变导体的电阻，控制电阻两端的电压不变，所以为达到实验目的．
（4）图甲电压表的路程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.8V；
图乙，电流表的路程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A；
则R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.8V}{0.26A}$≈10.8Ω．
（5）由图象知，当电阻为20Ω时，对应的电流为0.3A，所以电阻两端的电压U=IR=0.3A×20Ω=6V；
由图象知更换的电阻的最大值为50Ω时，电流I′=$\frac{U}{{R}^{′}}$=$\frac{6V}{50Ω}$=0.12A．
故答案为：（1）电流表正负接线柱接反了；（2）B；（3）电压；（4）10.8；（5）50；0.12．

点评 本题考查探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中各元件的连接和使用、进行电流表、电压表的读数等知识点，（5）中根据图象分析出控制的电阻式此题的难点所在．