Question

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

（1）請根據圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整（導線不允許交叉）．
（2）小明連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片時，發(fā)現電流表指針正常偏轉，電壓表示數為零，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，實驗中多次改變R的阻值，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數保持不變，記下電流表的示數，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．
①由圖象可以得出結論電壓一定時，電流與電阻成反比．
②上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，直接拆下改換成10Ω的電阻，移動滑片，使電壓表示數為2.5V時，讀出電流表的示數．他認力這樣操作簡單方便．那么請指出他在操作中的錯誤：沒有斷開開關．
③為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于35Ω的滑動變阻器．
（4）以下實驗與“探究電流與電阻的關系”進行多次測量的目的不相同的是C．
A．探究重力大小與質量的關系    B．探究杠桿的平衡條件
C．刻度尺測物體的長度．

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；
（2）移動滑動變阻器滑片時，發(fā)現電流表指針正常偏轉，說明電路連通，變阻器正常，根據電壓表示數為零分析判斷；
（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，如下所示：
 
（2）小明連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片時，發(fā)現電流表指針正常偏轉，說明電路連通，變阻器正常，因電壓表示數為零，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，電阻與對應的電流之積U=IR=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=----=2.5V為定值，故由圖象可以得出結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比；
②連接電路時，為保護電路，要斷開開關，上述實驗中，小明用5Ω的電阻做完實驗后，直接拆下改換成10Ω的電阻，移動滑片，使電壓表示數為 2.5V時，讀出電流表的示數，他沒有斷開開關；操作是錯誤；
③根據串聯電路電壓的規(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，當接入25Ω的電阻時，由分壓原理，變阻器連入電路中的電阻R_滑=1.4×25Ω=35Ω，故為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于35Ω的滑動變阻器；
（4）探究電流與電阻的關系進行多次測量的目的是為了得出普遍性的結論：
A．探究重力大小與質量的關系，是為了為了得出普遍性的結論，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論，符合題意；
C．刻度尺測物體的長度，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，電流與電阻成反比； ②2.5； 沒有斷開開關；③35；
（4）C．

點評 本題探究電流跟電阻的關系，考查電路的連接、故障的分析、數據處理、操作過程、器材的選擇及控制變量法和歸納法、多次測量的不同目的．