Question

【題目】小剛、在探究“通過導體的電流與電阻關系”時，利用電流表、電壓表、阻值為5Ω的定值電阻R1，電阻箱R2等，設計了如圖甲電路，實驗步驟如下：

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

（2）斷開開關后，將電阻箱的阻值調(diào)到5Ω時，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為_____（填“變大”“變小”或“不變”）。為了繼續(xù)完成探究實驗，應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，讀出電流表示數(shù)。

（3）接著小剛又正確進行了兩次實驗，實驗數(shù)據(jù)如表，分析數(shù)據(jù)可得出結論：在電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成_____。

試驗次數(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）好學的小剛利用每次實驗中的電流表的示數(shù)、電壓表的示數(shù)，根據(jù)_____，分別計算出定值電阻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系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，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)實驗數(shù)據(jù)，由電阻的串聯(lián)，可得出4次實驗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次實驗的總電阻即R1的電阻；同理可得出第2、3、4次實驗的總電阻；

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

（1）當電阻箱的阻值為零時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電壓表示數(shù)為2V時，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；

斷開開關后，將電阻箱的阻值調(diào)到5Ω時，此時，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，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為變大；

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

（3）在（1）中，由歐姆定律，

R1＝＝＝5Ω，

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，由電阻的串聯(lián)，可得出4次實驗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，通過導體的電流與導體的電阻成反比；

（4）由歐姆定律，第1次實驗的總電阻即R1的電阻：

R1＝=＝5Ω，

同理可得出第2次實驗的總電阻即：

R12＝=＝10Ω：

同理：R13＝15Ω；

R14＝20Ω；

用每次實驗中的電流表的示數(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。