Question

4．在实验室，同学们在研究电流跟电压、电阻的关系．

（1）图b是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替两根导线完成连接（连线不交叉）．要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，电流表示数变大．
（2）连好电路闭合开关，发现电流表指针几乎不动、电压表指针有明显偏转，则电路故障原因可能是B
A．电压表的量程选大了             B．电阻R₀发生了断路
C．滑动变阻器发生了断路           D．开关接触不良
（3）他们排除故障后继续实验，测得多组数据记录在下表中，在给定的坐标纸上作出图象，请你利用表中数据在图c中作出I-U图象．

实验次数	1	2	3	4	5
电压表 示数/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流表 示数/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（4）小明小组探究电流跟电阻的关系时．实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图d所示的电流I随电阻R变化的图象．

①由图象可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与它的电阻成反比．
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，并将滑片移至最大阻值处，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数．
③本实验中测量了多组数据，爱思考的冬冬想到：在许多实验中都需要进行多次测量．你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是B （填序号）．
A、测量物体的长度
B、探究重力大小与质量的关系．

Answer 1

分析 （1）实验电路应该连成一个串联电路，电压表测R两端电压，滑动变阻器一上一下接，根据滑动变阻器的滑片P向A端移动，电流表示数变大确定接线柱的接法；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有明显示数，说明与电压表并联的电路断路；
（3）根据表格数据描点连线作出图象；
（4）①根据图象分析电流和电阻的关系：电压一定，电流和电阻成反比；
②根据图乙确定一组电流和电阻值，根据U=IR计算出电压；
拆接电路时，一定要闭合开关，在闭合开关前，一定要注意将滑片移至最大阻值处；换用较大的电阻后，根据串分压的关系，电压表的示数会变大，则应增大滑动变阻器的阻值减小电阻两端的电压，保持电压表的示数不变；
③多次测量求平均值的目的：减小误差；得到广义的结论，避免片面性；分析得出某种比例关系．

解答 解：（1）根据实验电路图应将定值电阻与变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，滑片P向A端移动，电流表示数变大，说明变阻器的阻值变小，所以应将A接线柱接入电路中，如下图1所示：

（2）电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有明显示数，说明与电压表并联之外的电路完好，与电压表并联的电阻R₀断路，B正确；
（3）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：

（4）①由d图可知，电流与电阻是反比例关系，可以得出结论：当电压不变时，导体中的电流与它的电阻成反比；
②由图象知，当R=5Ω时，电流表的示数为0.5A，所以电阻两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，在整个过程中，R两端的电压保持2.5V不变；
换接电阻时，应先断开开关，并将滑片移至最大阻值处；将5Ω的电阻换为10Ω后，移动滑片，保持电压表的示数为2.5V，并读出电流表的示数；
③本实验多次测量是为了寻找电流和电阻、电压的普遍规律；
A、测量物体的长度，多次测量取平均值是为了减小实验的误差；
B、探究重力大小与质量的关系和此实验是为了从不同情况中找到普遍规律．故选B．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）见上图；（4）①当电压一定时，导体中的电流与它的电阻成反比；②断开开关，并将滑片移至最大阻值处；2.5；③B．

点评 此题是探究电流跟电阻的关系实验，需使电阻两端的电压不变，考查了对图象的分析，同时涉及到了串联电路电流、电压的关系，及欧姆定律的变形应用．考查全面，难度适中．