Question

13．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．
（2）连接电路时应将开关断开，应把滑动变阻器的滑片调到A端（填“A”或“B”）．
（3）小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是定值电阻短路（选填开路或短路）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A．
（4）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
（5）实验记录的数据如表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．

实验次数	定值电阻（Ω）	电流表示数（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

（6）本实验中测量了多组数据，爱思考的小彬想到：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C （填选项）．
A、测量物体的长度；   B、用伏安法测量定值电阻的阻值；   C、探究质量与体积的关系．

Answer 1

分析 （1）电压表与电阻并联，根据电源电压确定电压表量程；滑动变阻器要接一上一下；
（2）连接电路时应将开关断开，应把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；
（3）根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因；根据电流表的量程和分度值读出电流值；
（4）根据串联电路的分压特点，换接电阻后，应保持电压表的示数不变，根据串分压的知识判断滑片的移动方向；
（5）电流与电阻的关系：电压一定，电流与电阻成反比；
（6）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）电压表与电阻并联，由于电源电压为3V，所以应选择0～3V的量程；滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

（2）连接电路时应将开关断开，应把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处，即A端；
（3）电流表有示数，电压表无示数，说明与电压表并联部分发生短路，或定值电阻R₁短路；
由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A；
（4）将5Ω电阻换成10Ω后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向A移动，使电压表仍为原来的示数不变；
（5）电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比；
（6）本实验多次测量是为了通过分析，得出电流和电阻、电压的关系；
A、测量物体的长度，多次测量是为了减小误差；用伏安法测量定值电阻的阻值，多次测量，也是为了减小误差；
B、伏安法测量定值电阻的阻值实验中多次测量的目的是求平均值减小误差．
C、探究质量与体积的关系和此实验是为了从不同情况中找到普遍规律．故选C．
故答案为：（1）如图所示；（2）断开；A；（3）短路；0.36；（4）电压；A；（5）通过导体中的电流与电阻成反比；（6）C．

点评 此题是探究电流和电阻的关系实验，考查了控制变量法的应用，同时考查了电压表、滑动变阻器的接法、电流表的读数，涉及到了串联电路中电流、电压的关系及欧姆定律的灵活应用．