Question

12．小华在探究“通过导体的电流与电压的关系”时，设计了图甲的电路．电源电压不变，R₁为定值电阻，滑动变阻器R₂上标有“50Ω，1A”的字样．
（1）按图甲连接好电路并闭合开关后，小华发现电流表指针如图乙所示，则应对电流表进行的操作是交换电流表正负接线的连接．
（2）纠正错误后，小华开始实验并记录了多组电流表A和电压表V₁、V₂的示数，作出如图丙的A、B两条曲线，其中表示通过R₁的电流和R₁两端电压关系的曲线是A．
（3）由图丙数据可知，实验中所使用电源的电压为6V．
（4）本实验和下列实验都需要经过多次测量，其目的与本实验不同的有②④（填序号）．
①研究杠杆平衡条件；②用伏安法测定值电阻的阻值；
③研究导体的电阻与长度的关系；④用密度计测量未知液体的密度．

Answer 1

分析 （1）用电流表测量电流时，应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；
（2）当滑片向右移动时判断变阻器连入电路中的电阻变化，由电阻的串联和欧姆定律确定电路中的电流变化，根据U=IR，判断电阻R₁的电压变化，由串联电阻电压的规律可判断R₂的电压变化；
（3）根据串联电路电压的规律，电源电源等于两电压表示数之和，求电源电压；
（4）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案．

解答 解：（1）按图甲连接好电路并闭合开关后，小华发现电流表指针如图乙所示，即电流表指针反向偏转，说明电流表正负接线柱接反了，则应对电流表进行的操作是：交换电流表正负接线的连接；
（2）甲图中，电压表V₁测R₁的电压，电压表V₁测R₂的电压，
当滑片向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由电阻的串联和欧姆定律，电路中的电流变小，根据U=IR，电阻R₁的电压变小，由串联电阻电压的规律，R₂的电压变大，故其中表示通过R₁的电流和R₁两端电压关系的曲线是A；．
（3）根据串联电路电压的规律，电源电源等于两电压表示数之和，由图丙可知，当电路中的电流为0.2A时，R₁、R₂对应的电压为2V和4V，根据串联电路电压的规律，电源电源等于两电压表示数之和，电源电压：
U=U₁+U₂=2V+4V=6V；
（4）探究通过导体的电流与电压的关系实验要多次测量，目的是为了避免实验的偶然性得普遍性的结论，
①研究杠杆平衡条件，多次测量是为了得出普遍性的结论，
②用伏安法测定值电阻的阻值，多次测量是为了取平均值减小误差；
③研究导体的电阻与长度的关系，多次测量是为了得出普遍性的结论
④用密度计测量未知液体的密度，多次测量是为了取平均值减小误差．
故选②④
故答案为：（1）交换电流表正负接线的连接；（2）A；（3）6V；（4）②④

点评 本题在探究通过导体的电流与电压的关系，考查电流表使用注意事项、变化电路的分析及多次测量的不同目的．