Question

18．小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系．己知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）．
（2）小明連接好電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn)，電壓表示數(shù)為零，則發(fā)生這種故障的原因可能是電阻R短路（或電壓表短路）．
（3）排除故障后，實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．
①由圖象可以得出結(jié)論電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，直接拆下改換成10Ω的電阻，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．他認(rèn)力這樣操作簡(jiǎn)單方便．那么請(qǐng)指出他在操作中的錯(cuò)誤：沒有斷開開關(guān)．
③為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動(dòng)變阻器．
（4）以下實(shí)驗(yàn)與“探究電流與電阻的關(guān)系”進(jìn)行多次測(cè)量的目的不相同的是C．
A．探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系    B．探究杠桿的平衡條件
C．刻度尺測(cè)物體的長度．

Answer 1

分析 （1）變阻器接線柱按一上一下接入電路中，電壓表與定值電阻并聯(lián)；
（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn)，說明電路連通，變阻器正常，根據(jù)電壓表示數(shù)為零分析判斷；
（3）

解答 解：（1）變阻器接線柱按一上一下接入電路中，電壓表與定值電阻并聯(lián)，如下所示：
 
（2）小明連接好電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn)，說明電路連通，變阻器正常，因電壓表示數(shù)為零，則發(fā)生這種故障的原因可能是：電阻R短路（或電壓表短路）
（3）①電流I隨電阻R變化的圖象如圖丙所示，電阻與對(duì)應(yīng)的電流之積U=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=----=2.5V為定值，故由圖象可以得出結(jié)論是：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；
②連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，要斷開開關(guān)，上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，直接拆下改換成10Ω的電阻，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為 2.5V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)，他沒有斷開開關(guān)；操作是錯(cuò)誤；
③根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得電壓U滑=6V-2.5V=3.5V，變阻器的電壓為定值電阻電壓的$\frac{3.5V}{2.5V}$=1.4倍，當(dāng)接入25Ω的電阻時(shí)，由分壓原理，變阻器連入電路中的電阻R_滑=1.4×25Ω=35Ω，故為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值不小于35Ω的滑動(dòng)變阻器；
（4）探究電流與電阻的關(guān)系進(jìn)行多次測(cè)量的目的是為了得出普遍性的結(jié)論：
A．探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系，是為了為了得出普遍性的結(jié)論，符合題意；
B．探究杠桿的平衡條件，是為了為了得出普遍性的結(jié)論，符合題意；
C．刻度尺測(cè)物體的長度，是為了取平均值減小誤差，不符合題意．
故選C．
故答案為：（1）如上所示；
（2）電阻R短路（或電壓表開路）；
（3）①電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比； ②2.5； 沒有斷開開關(guān)；③35；
（4）C．

點(diǎn)評(píng) 本題探究電流跟電阻的關(guān)系，考查電路的連接、故障的分析、數(shù)據(jù)處理、操作過程、器材的選擇及控制變量法和歸納法、多次測(cè)量的不同目的．