Question

【題目】綺妍同學(xué)為了探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)電路，她在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來了如下一些實(shí)驗(yàn)器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個(gè)開關(guān)，阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣，導(dǎo)線若干：

(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物連接完整；

（______）

(2)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最______端（選填“左”或“右”）；

(3)閉合開關(guān)，綺妍同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)約為3V，原因可能是___________；

(4)故障排除后，綺妍同學(xué)先把10Ω的電阻接入電路，移動(dòng)滑變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2V，讀出電流表示數(shù)后，斷開開關(guān)，她拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)是______V，要完成這次實(shí)驗(yàn)，接下來她應(yīng)將變阻器滑片向______端（選填“左”或“右”）移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為______V；

(5)綺妍同學(xué)還把的電阻接入電路中，來探究“電流與電壓的關(guān)系”。她通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，測出通過定值電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值，并記錄在下表中。老師看了表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，卻說其中有一次是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。請(qǐng)你幫她分析一下，出錯(cuò)的是第_____次，原因是____________；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，綺妍同學(xué)向老師提出可以用小燈泡來代替定值電阻，進(jìn)行“電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)你評(píng)價(jià)她的實(shí)驗(yàn)方法：______________________。

Answer 1

【答案】 右 電阻R斷路 2.4 右 2 1 電流表的示數(shù)不會(huì)低于0.12A 實(shí)驗(yàn)方法不可取，燈泡的電阻會(huì)隨溫度的變化而變化

【解析】

(1)[1]電源電壓為3V，故R兩端電壓不會(huì)超過3V，所以電壓表可選擇量程；變阻器和R串聯(lián)，其接法為上下接線柱各選一個(gè)

(2)[2]閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處，故應(yīng)將滑片滑至最右端。

(3)[3]電流表無示數(shù)，電壓表為3V（電源電壓），由此可以判斷電路故障可能是“電阻R斷路”。

(4)[4][5][6]由操作步驟可知，此處的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椤氨３?/span>R兩端電壓2V不變，探究R中的電流和R電阻的關(guān)系”，當(dāng)R的阻值由換成時(shí)，根據(jù)電壓表可讀出此時(shí)R兩端電壓為2.4V；根據(jù)“控制變量法”需減小R兩端電壓使之重新回到2V，由歐姆定律可知此時(shí)需減小通過R的電流，故她應(yīng)將變阻器滑片向右移動(dòng)，使滑動(dòng)變阻器的有效電阻增大。

(5)[7][8]將電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，當(dāng)變阻器的阻值最大時(shí)，電路中的電流最小

當(dāng)變阻器的有效電阻為0時(shí)，電路中的電流最大

故電流表的示數(shù)范圍為，所以綺妍同學(xué)第一次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，因?yàn)殡娏鞅淼氖緮?shù)不可能低于0.12A。

(6)[9]要探究“電流與電壓的關(guān)系”，需保證導(dǎo)體的電阻不發(fā)生變化；但小燈泡在不同電壓下工作其發(fā)光亮度不同，溫度的改變會(huì)導(dǎo)致燈泡電阻的變化，故“用小燈泡來代替定值電阻”的方法是不可取的。