Question

10．  在探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室提供的定值電阻由5Ω、10Ω、15Ω三種規(guī)格，小明同學(xué)選取5Ω的定值電阻，連接了如圖所示的電路．
（1）經(jīng)檢查，電路元件完好以及各處連接接觸良好，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，則電流表的示數(shù)將變大，電壓表的示數(shù)將保持不變（選填“變大”、“變小”或“保持不變”）
（2）小明想用如圖所示的電路研究“電流與電壓的關(guān)系”．
①但是根據(jù)看到的上述現(xiàn)象，他知道電路的連接存在某些錯(cuò)誤，請(qǐng)你幫他檢查電路，并在圖中變動(dòng)盡量少的接線予以改正（在錯(cuò)誤的連線上打“×”，然后畫出正確的接線）
②糾正錯(cuò)誤后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片測(cè)出多組電流、電壓值后，小明認(rèn)為可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析做出實(shí)驗(yàn)結(jié)論了，但是同組的小麗認(rèn)為應(yīng)該分別換用10Ω、15Ω電阻，重復(fù)上述過(guò)程繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為她這樣做的好處是避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性．
（3）小宇同學(xué)用改正后的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”，他先將5Ω電阻接入電路，檢查滑片處在阻值最大處后，就閉合開關(guān)讀出電流表的示數(shù)，并把數(shù)據(jù)記錄在表格中，接著再分別用10Ω、15Ω電阻替換5Ω電阻，重復(fù)上述操作．
①你認(rèn)為小宇在實(shí)驗(yàn)中存在的錯(cuò)誤是沒(méi)有控制電阻兩端的電壓不變
②在上面的實(shí)驗(yàn)條件下，你的改進(jìn)方法是改變接入電阻的順序，先接入15Ω的電阻，每次更換電阻后，要移動(dòng)滑片，保持與第一次的電壓相同．

Answer 1

分析 （1）電流表串聯(lián)在電路中，示數(shù)是否變化，在電源電壓一定時(shí)，決定于電路電阻的變化；電壓表與導(dǎo)體并聯(lián)，示數(shù)是否變化決定于所測(cè)量的位置；
（2）①電路連接錯(cuò)誤一般從以下方面分析：電流表是否與用電器串聯(lián)，電壓表是否與電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器是否采用“一上一下”的接法，
電流是否從電流表、電壓表的“+”接線柱流入，電流表、電壓表選擇的量程是否正確；
②實(shí)驗(yàn)結(jié)論要在多次測(cè)量的基礎(chǔ)上總結(jié)，以避免規(guī)律的偶然性；
（3）①在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制電阻兩端的電壓不變，是通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片實(shí)現(xiàn)的；
②為了便于實(shí)驗(yàn)操作，更換電阻的順序最好從大到小，可以避免每次更換電阻時(shí)，都需要把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大阻值處．

解答 解：（1）由實(shí)物圖知電流表與電阻、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片位于最大阻值處；
閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變小，所以電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)將變大．
因?yàn)殡娫措妷翰蛔�，此時(shí)電壓表測(cè)量電源電壓，所以電壓表的示數(shù)將保持不變．
（2）①由圖知，電壓表與滑動(dòng)變阻器和電阻并聯(lián)了，應(yīng)該并聯(lián)在電阻兩端，將滑動(dòng)變阻器右上端接線柱與電壓表的左端接線柱相連的這根導(dǎo)線去掉，
電將壓表的左端接線柱與定值電阻左端接線柱相連，如圖所示：

②“探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)”屬于探究性實(shí)驗(yàn)，小明只用一個(gè)5Ω電阻進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)就進(jìn)行數(shù)據(jù)分析做出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這樣得出的結(jié)論可能具有偶然性，不具有普遍性；
為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，應(yīng)該換用不同的電阻多次實(shí)驗(yàn)，所以小麗這樣做的好處是：避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性．
（3）①小宇在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑片處在阻值最大處后，閉合開關(guān)S就直接讀出了電流表的示數(shù)，這種操作是非常錯(cuò)誤的．
他沒(méi)有明確實(shí)驗(yàn)的目的，要探究電流與電阻的關(guān)系，更換電阻后，必須通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，來(lái)控制電阻兩端的電壓不變．
②如果從小到大更換電阻，在做完第一次實(shí)驗(yàn)后，接下來(lái)的操作是：斷開開關(guān)，將5Ω的定值電阻更換為10Ω的定值電阻，再將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大阻值處，
然后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)與第一次相同時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．這樣操作每次更換電阻時(shí)，都需要把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大阻值處，重新移動(dòng)滑片，不便于操作；
所以在上面的實(shí)驗(yàn)條件下，改進(jìn)方法是：改變接入電阻的順序，先接入15Ω的電阻，每次更換電阻后，要移動(dòng)滑片，保持與第一次的電壓相同．
故答案為：（1）變大；保持不變；
（2）①見上圖；
②避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性；
（3）①?zèng)]有控制電阻兩端的電壓不變；
②改變接入電阻的順序，先接入15Ω的電阻，每次更換電阻后，要移動(dòng)滑片，保持與第一次的電壓相同．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究電流與電壓和電阻的關(guān)系，涉及了有關(guān)實(shí)物電路的連接，特別注意滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表的連接，同時(shí)考查了滑動(dòng)變阻器的使用．
尤其在實(shí)驗(yàn)的操作、結(jié)論的得出上，這幾項(xiàng)都是該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，應(yīng)注意掌握．