Question

【題目】小剛、在探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻關(guān)系”時(shí)，利用電流表、電壓表、阻值為5Ω的定值電阻R1，電阻箱R2等，設(shè)計(jì)了如圖甲電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）正確連接電路，閉合開關(guān)，當(dāng)電阻箱的阻值為零時(shí)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙，讀數(shù)為_____A；

（2）斷開開關(guān)后，將電阻箱的阻值調(diào)到5Ω時(shí)，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為_____（填“變大”“變小”或“不變”）。為了繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn)，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向_____（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使電壓表示數(shù)_____V時(shí)，讀出電流表示數(shù)。

（3）接著小剛又正確進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成_____。

試驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
電流表示數(shù)I/A		0.2	0.13	0.1
電阻R2/Ω	0	5	10	15
R1與R2的總電阻R/Ω

（4）好學(xué)的小剛利用每次實(shí)驗(yàn)中的電流表的示數(shù)、電壓表的示數(shù)，根據(jù)_____，分別計(jì)算出定值電阻R1與電阻箱R2的總電阻R，得出了串聯(lián)電路的電阻規(guī)律_____（用字母表示）

Answer 1

【答案】0.4 變大 右 2 反比 歐姆定律 R＝R1+R2

【解析】

（1）根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù)；

（2）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動的方向；

（3）在（1）中，由歐姆定律求出R1，

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由電阻的串聯(lián)，可得出4次實(shí)驗(yàn)R1、R2串聯(lián)的電阻，考慮到誤差因素求出電流與電阻之積分析；

（4）由歐姆定律求出第1次實(shí)驗(yàn)的總電阻即R1的電阻；同理可得出第2、3、4次實(shí)驗(yàn)的總電阻；

根據(jù)歐姆定律，分別計(jì)算出定值電阻R1與電阻箱R2的總電阻R分析得出結(jié)論。

（1）當(dāng)電阻箱的阻值為零時(shí)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙，電流表選用小量程，分度值為0.02A，讀數(shù)為0.4A；

（2）原來定值電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻的電壓；

斷開開關(guān)后，將電阻箱的阻值調(diào)到5Ω時(shí)，此時(shí)，電阻箱與定值電阻串聯(lián)后再與變阻器串聯(lián)，電壓表測

電阻箱與定值電阻串聯(lián)的總電壓，根據(jù)分壓原理，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為變大；

探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動，使電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，讀出電流表示數(shù)。

（3）在（1）中，由歐姆定律，

R1＝＝＝5Ω，

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由電阻的串聯(lián)，可得出4次實(shí)驗(yàn)R1、R2串聯(lián)的電阻：

R11＝R1＝5Ω；

R12＝R1＝10Ω；

R13＝15Ω；

R14＝20Ω；

考慮到誤差因素，電流與電阻之積為：

0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×20Ω＝2V，故得出：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；

（4）由歐姆定律，第1次實(shí)驗(yàn)的總電阻即R1的電阻：

R1＝=＝5Ω，

同理可得出第2次實(shí)驗(yàn)的總電阻即：

R12＝=＝10Ω：

同理：R13＝15Ω；

R14＝20Ω；

用每次實(shí)驗(yàn)中的電流表的示數(shù)、電壓表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律，分別計(jì)算出定值電阻R1與電阻箱R2的總電阻R，得出了串聯(lián)電路的電阻規(guī)律為：R＝R1+R2。