Question

11．圖是小方同學(xué)探究“電流與電阻的關(guān)系”的實驗．
（1）請將圖中2根未連接的導(dǎo)線連接完整．
（2）在物理實驗中，常常需要多次測量以減小實驗誤差或?qū)ふ乙?guī)律，小方同學(xué)準(zhǔn)備了20Ω、15Ω、10Ω、5Ω不同阻值的電阻分別進行實驗，其多次測量的目的是為了尋找普遍規(guī)律．
（3）在實驗時，小方先后將20Ω、15Ω、10Ω的電阻分別接入電路，讀出電流表示數(shù)并填入表中，請你分析數(shù)據(jù)，指出小方實驗操作中存在的錯誤：沒有移動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓保持不變．
（4）當(dāng)小方把5Ω的電阻接入電路時，必須先將電流表換接大量程，再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)仍為4V．

實驗次數(shù)	1	2	3	4
電阻R/Ω	20	15	10	5
電流I/A	0.20	0.24	0.30

Answer 1

分析 （1）探究電流與電阻的關(guān)系，電壓表與電阻并聯(lián)測電阻的電壓，變阻器接線柱按一上一下的原則與電阻串聯(lián)在電路中；
（2）多次測量以減小實驗誤差或?qū)ふ乙?guī)律，根據(jù)實驗?zāi)康幕卮穑?br />（3）探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制電阻的電壓不變；
（4）因電壓表示數(shù)保持4V不變，由歐姆定律，再計算出當(dāng)小方把5Ω的電阻接入電路時的電流大小，據(jù)此確定要進行的操作．

解答 解：（1）因沒有說明電源電壓的大小，所以電壓表選用大量程與電阻并聯(lián)，變阻器接線柱按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）本實驗是為了探究電流與電阻的關(guān)系，所以多次測量是為了避免實驗的偶然性，尋找普遍規(guī)律；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系時，根據(jù)控制變量法，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，
由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律U=IR，可求出每次電壓表的示數(shù)分別為：4V、3.6V、3V；第1次實驗電壓表示數(shù)為4V，則后面幾次實驗電壓表示數(shù)都應(yīng)該保持4V不變；
所以，小方實驗操作中存在的錯誤是：沒有移動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓保持4V不變；
（4）當(dāng)小方把5Ω的電阻接入電路時，若使電壓表示數(shù)仍為4V，
根據(jù)歐姆定律可知，此時通過定值的電流I_定=$\frac{{U}_{表}}{{R}_{定}}=\frac{4V}{5Ω}$=0.8A＞0.6A，
所以，當(dāng)小方把5Ω的電阻接入電路時，必須先將電流表換接大量程，再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)仍為4V．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）尋找普遍規(guī)律；
（3）沒有移動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓保持不變；
（4）將電流表換接大量程．

點評 本題電流與電阻的關(guān)系，考查電路的連接、歸納法及控制變量法的運用、操作過程及運用歐姆定律、串聯(lián)電路規(guī)律分析解決實際問題的能力．