Question

小明用如圖所示的電路研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，他先后將5Ω、15Ω和25Ω的定值電阻接人電路A、B兩點(diǎn)間，閉合開關(guān)S，讀出電流表示數(shù)（如下表）．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，電流I與電阻R并不成反比．

電阻R/Ω	5	15	25
電流I/A	0.6	0.3	0.2

（1）該實(shí)驗(yàn)中他選錯(cuò)的器材是______，應(yīng)換用______．
（2）為保證實(shí)驗(yàn)正確進(jìn)行，還需要的儀器是______．
（3）重新按正確的方式連接電路后，得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

電阻R/Ω	5	10	15	20	25	30
電流I/A	1.20	0.60	0.40	0.30	0.24	0.20

（4）由表中數(shù)據(jù)可知加在導(dǎo)體兩端的電壓是______V，實(shí)驗(yàn)中先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再換用10Ω的定值電阻時(shí)，某同學(xué)沒有改變滑片的位置，合上開關(guān)后，電壓表的示數(shù)將______（選填“變大、不變、變小”），此時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)滑片使滑動變阻器的阻值______（選填“變大、不變、變小”），直到______．
（5）請用描點(diǎn)法在坐標(biāo)系上畫出電流隨電阻R變化的圖象．分析表中的數(shù)據(jù)或圖象，你能得出什么探究結(jié)論______．
（6）在本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法，改變定值電阻的大小，通過移動滑動變阻器的滑片，保持電壓一定，記錄電流大小，從而研究電流跟電阻的關(guān)系；
（2）探究電壓不變是，可以通過電壓表顯示的示數(shù)直接觀察；
（4）據(jù)該實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制電壓不變的特點(diǎn)可知，利用表中的數(shù)據(jù)結(jié)合歐姆定律可以計(jì)算出電源電壓；據(jù)串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比的特點(diǎn)分析即可判斷．
（5）據(jù)描點(diǎn)連線的方法做出圖象，結(jié)合圖象分析即可得出結(jié)論；
（6）據(jù)題意分析變阻器的作用即可．
解答：解：（1）在A、B間電阻由5Ω→15Ω→25Ω變化時(shí)，通過移動滑動變阻器的滑片，保持定值電阻兩端的電壓不變．因此該實(shí)驗(yàn)中選錯(cuò)的儀器是R′，應(yīng)該用滑動變阻器；
（2）電壓表是測量兩電間電壓大小的，因此需將一只電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，可以通過觀察電壓表的示數(shù)來確保電壓不變；
（4）據(jù)公式I=可知，U=IR=1.20A×5Ω=6V，由于該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，所以此時(shí)導(dǎo)體兩端的電壓是6V；實(shí)驗(yàn)中先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再換用10Ω的定值電阻時(shí)，據(jù)串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比的特點(diǎn)可知，若沒有改變滑片的位置時(shí)，定值電阻兩端的電壓將會變大，所以我們需要讓定值電阻兩端的電壓變小，所以應(yīng)讓變阻器分擔(dān)的電壓多一些，故據(jù)上面的串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比的特點(diǎn)能看出，應(yīng)該讓變阻器的阻值變大，直到電壓表的示數(shù)仍未6V為止；
（5）用描點(diǎn)連線的方法作圖即可，見下圖：

據(jù)圖象能看出：在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（6）據(jù)題目的實(shí)際情況可判斷，此時(shí)變阻器的作用是：保護(hù)電路，同時(shí)通過改變電阻使得定值電阻兩端的電壓保持不變；
故答案為：（1）R′；滑動變阻器；（2）電壓表；（4）6；變大；變大；電壓表示數(shù)是6V；（5）圖見上面的解析；在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（6）保護(hù)電路，同時(shí)通過改變電阻使得定值電阻兩端的電壓保持不變．
點(diǎn)評：本題考查了歐姆定律的計(jì)算、利用數(shù)學(xué)的描點(diǎn)法描繪I-R的圖象、根據(jù)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，本題綜合性很強(qiáng)，描繪圖象考查了學(xué)科之間的聯(lián)系，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論考查了學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力，本題對學(xué)生的要求比較高．