题目内容
19．探究“电流与电阻关系”的实验中，提供的器材有：电源（电压9V）、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干．（1）小明连接的图甲电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确．请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故障可能为B．
A．R短路 B．滑片P接触不良 C．R0短路 D．R0断路
（3）排除故障后实验时，改变R0的阻值，测出对应的电流I．当R0的阻值变大时，为完成探究，应将滑片P向左（左/右）端移动．
（4）将R0阻值换为50Ω，电流表示数如图乙，请在图丙I-$\frac{1}{{R}_{0}}$坐标中补描该点并作出I-$\frac{1}{{R}_{0}}$关系图象．
（5）连线时发现有一个错误数据点，反思产生原因，小明回忆是某次将R0的阻值由40Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的．
分析 （1）要掌握电压表、电流表和滑动变阻器的接法，注意电压表要并联在电路中；
（2）常见电路故障有断路与短路，分析清楚电路结构，根据电流表和电压表的示数判断电路中出现断路或短路；
（3）要探究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻箱R0的阻值，同时保持其两端电压一定；
电阻箱R0的阻值变化，两端电压相应变化，要保持电阻箱R0两端电压不变，就要调节滑动变阻器的滑片，调整接入电路的阻值大小；
（4）知道R0阻值算出$\frac{1}{{R}_{0}}$，如图乙读出电流表的示数，在图丙I-$\frac{1}{{R}_{0}}$坐标中补描该点，然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出I-$\frac{1}{{R}_{0}}$图象；
（5）根据图象找出错误数据点和与其相邻的数据点，分别算出它们对应的电阻值，结合欧姆定律判断即可．
解答 解：（1）由图知，电压表串联在了电路中，且电阻箱R0未正常接入电路．电路如图，应将电压表与电阻箱R0并联．
（2）由图可知，电阻箱R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻箱R0两端的电压；
A、如果滑动变阻器R短路，整个电路仍然是通路，电流表、电压表示数都不为零，故A不符合题意；
B、如果滑片P接触不良，整个电路断路，电流表、电压表示数都为零，故B符合题意；
C、如果电阻箱R0短路，电压表示数为零，电流表示数不为零，故C不符合题意；
D、如果电阻箱R0断路，电流表示数为零；电压表测量电源电压，示数不为零，故D不符合题意．
故选：B．
（3）当R0的阻值变大时，电阻箱R0分压变大，电压表示数变大，为保持电阻箱R0两端电压不变，应移动滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，从而减小电阻箱R0两端电压，保持电压不变，所以滑片P应向A端移动．
（4）由图乙可知，电流表的示数I=0.12A．
电阻箱的阻值R0=50Ω，则$\frac{1}{{R}_{0}}$=$\frac{1}{50Ω}$=0.02Ω-1，在坐标系中补描对应的坐标点（0.02，0.12），然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出I-$\frac{1}{{R}_{0}}$图象如图所示：
（5）由图象可知，错误的坐标点是（0.04，0.20），
则$\frac{1}{{R}_{0}}$=0.04Ω-1，解得：R0=25Ω，此时电路中的电流I=0.20A，
由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$得，电阻箱R0两端的电压U0=IR0=0.20A×25Ω=5V，
则滑动变阻器两端的电压U滑=U-U0=9V-5V=4V，
此时滑动变阻器接入电路中的阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4V}{0.20A}$=20Ω，
由图象可知，变换错误数据点之前，电压表示数大约保持6V不变，
此时滑动变阻器两端的电压U滑′=U-UV=9V-6V=3V，
因为串联电路中各处的电流相等，
所以$\frac{{U}_{V}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$，即$\frac{6V}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{20Ω}$，
解得：R0=40Ω，故小明是将R0的阻值由40Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）左；（4）见上图；（5）40．
点评 本题考查了连接实物电路、电路故障分析、滑动变阻器作用、滑动变阻器调节等问题，是常考问题，一定要掌握；本题难点是探究电流跟电阻关系的实验中，为了保持电阻箱两端的电压不变，根据串联电路的特点和欧姆定律得出电阻箱R0与滑动变阻器连入电路的电阻阻值关系．
如图所示，用力敲响音叉，并用悬挂着的塑料球接触发声的叉股，我们看到的现象是塑料球被弹开，此现象说发声的物体在振动，塑料球的作用是放大音叉的振动．
表1
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 电流I/A | 0.2 | 0.4 |
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.24 |
（2）探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电压值如表2所示，
①由于操怍不当，导致一组数据存在错误，请判断第3次实验的数据存在错误．产生错误的原因是没有控制电阻两端的电压相同就读数了．
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是C（填选项）
A．将电压表的量程换为0～15V
B．换成电压为12V的电源
C．更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
D．可将定值电阻两端的电压调为1.5V．
（1）请按照该同学设计的电路图，帮助他用铅笔画线代替导线，把图乙中实物连接成电路，连线不得交叉．
（2）在连接电路的时候，开关应断开，滑动变阻器的滑片应调节到最右端；
（3）连好电路后，闭合开关，发现电流表、电压表的指针反偏（即逆时针偏转），原因是电流表、电压表的正负接线柱接反了（写出一条即可）．
（4）该同学进行实验，记录数据如表（R=5Ω）：
根据表中数据在图丙中画出电阻的Ⅰ-U关系图象．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压U/V | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
| 电流I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.1 | 0.6 |
如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，使用的实验器材有：电压为6V的电源、电流表、电压表各一个、开关一个、5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干．（1）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表1所示．在第2次实验中，电流表表的示数如图乙所示，根据表1数据可得到结论：在电阻不变时，通过导体的电流与其两端的电压成正比．
表1
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 电流I/A | 0.2 | 0.4 |
表2
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.24 |
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是C
A．将电压表的量程换为0～15V B．换成电压为12V的电源
C．更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器 D．可将定值电阻两端的电压调为1.5V．
（1）实验选用的器材如图2所示，其中电源电压为3V，定值电阻R2=5Ω，滑动变阻器标有“50Ω 1.2A”字样．实验时，小张同学选用电压表的3V量程，电流表的0.6A量程．他选择的电流表量程的理由是滑动变阻器处于最小值为零时，电路中的最大电流为0.6A没有超过电流表的量程．
（2）小张同学根据电路图用笔画线代替导线，将图2中的元件连成电路，但他少画了一条线，请你在图2中帮他补上这条线．
（3）在实验中，为了增大R1两端的电压，小张同学应该将滑动变阻器的滑片向左端滑动．
（4）表是小张同学探究电流与电压关系时记录的几组实验数据．通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是：在电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比．
| 实验次数 | l | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
| 电流/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
图3-甲是研究欧姆定律的实验，在该实验中：探究导体中的电流与导体两端的电压的关系时，滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压；探究导体中的电流与导体的电阻的关系时，滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压不变；图3-乙是伏安法测小灯泡电阻的实验，在该实验中滑动变阻器的作用是为了多次测量，从而发现温度对小灯泡灯丝电阻的影响．
某科学兴趣小组制作了若干个风力火箭，并用大功率鼓风机提供风力火箭升空的动力，推动火箭向高空发射，其设计的火箭结构和发射装置结构示意图如图所示，兴趣小组咋无风环境中进行了实验，发现火箭发射的高度并不相同．