Question

12．小華在探究“通過導體的電流與電壓的關系”時，設計了圖甲的電路．電源電壓不變，R₁為定值電阻，滑動變阻器R₂上標有“50Ω，1A”的字樣．
（1）按圖甲連接好電路并閉合開關后，小華發現電流表指針如圖乙所示，則應對電流表進行的操作是交換電流表正負接線的連接．
（2）糾正錯誤后，小華開始實驗并記錄了多組電流表A和電壓表V₁、V₂的示數，作出如圖丙的A、B兩條曲線，其中表示通過R₁的電流和R₁兩端電壓關系的曲線是A．
（3）由圖丙數據可知，實驗中所使用電源的電壓為6V．
（4）本實驗和下列實驗都需要經過多次測量，其目的與本實驗不同的有②④（填序號）．
①研究杠桿平衡條件；②用伏安法測定值電阻的阻值；
③研究導體的電阻與長度的關系；④用密度計測量未知液體的密度．

Answer 1

分析 （1）用電流表測量電流時，應使電流從正接線柱流入，從負接線柱流出；
（2）當滑片向右移動時判斷變阻器連入電路中的電阻變化，由電阻的串聯和歐姆定律確定電路中的電流變化，根據U=IR，判斷電阻R₁的電壓變化，由串聯電阻電壓的規律可判斷R₂的電壓變化；
（3）根據串聯電路電壓的規律，電源電源等于兩電壓表示數之和，求電源電壓；
（4）逐一分析每個選項，找出符合題意的答案．

解答 解：（1）按圖甲連接好電路并閉合開關后，小華發現電流表指針如圖乙所示，即電流表指針反向偏轉，說明電流表正負接線柱接反了，則應對電流表進行的操作是：交換電流表正負接線的連接；
（2）甲圖中，電壓表V₁測R₁的電壓，電壓表V₁測R₂的電壓，
當滑片向右移動時，變阻器連入電路中的電阻變大，由電阻的串聯和歐姆定律，電路中的電流變小，根據U=IR，電阻R₁的電壓變小，由串聯電阻電壓的規律，R₂的電壓變大，故其中表示通過R₁的電流和R₁兩端電壓關系的曲線是A；．
（3）根據串聯電路電壓的規律，電源電源等于兩電壓表示數之和，由圖丙可知，當電路中的電流為0.2A時，R₁、R₂對應的電壓為2V和4V，根據串聯電路電壓的規律，電源電源等于兩電壓表示數之和，電源電壓：
U=U₁+U₂=2V+4V=6V；
（4）探究通過導體的電流與電壓的關系實驗要多次測量，目的是為了避免實驗的偶然性得普遍性的結論，
①研究杠桿平衡條件，多次測量是為了得出普遍性的結論，
②用伏安法測定值電阻的阻值，多次測量是為了取平均值減小誤差；
③研究導體的電阻與長度的關系，多次測量是為了得出普遍性的結論
④用密度計測量未知液體的密度，多次測量是為了取平均值減小誤差．
故選②④
故答案為：（1）交換電流表正負接線的連接；（2）A；（3）6V；（4）②④

點評 本題在探究通過導體的電流與電壓的關系，考查電流表使用注意事項、變化電路的分析及多次測量的不同目的．