Question

20．（1）根據要求完成“伏安法測電阻”的實驗．
實驗器材：二節新的干電池、電流表、電壓表、待測電阻、滑動變阻器、一個開關、導線若干．
①在圖甲中連接錯誤的導線上打叉，用筆畫線代替導線，完成電路連接．

②在乙方框中畫出正確的路的電路圖．（要求電路圖中各元件符號的位置與實物圖中各元件的位置相對應）
③實驗中電流表、電壓表的示數如圖丙所示，電流表的示數為0.48A，電壓表的示數為2.4V，電阻為5Ω．
④測出一組數據后，接下來的操作是移動滑片P的位置，觀察電壓表和電流表的示數，并記錄．
⑤將實驗數據填入表格，處理實驗數據，得出待測電阻的阻值．
（2）某小組的同學完成了本實驗后，還想用此實驗裝置研究“電流與電阻的關系”，于是他們從老師那里找來了10Ω、20Ω、30Ω的電阻各一個，用10Ω電阻替換電路中的待測電阻之后，閉合開關，向A（選填“A”或“B”）移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數保持不變，再換20Ω、30Ω的電阻重復上述實驗過程，獲取幾組實驗數據，通過分析實驗數據得出實驗結論是：電壓不變時，導體中的電流與導體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）①伏安法測電阻實驗中，電壓表應與被測電阻并聯；
②按照實物連接順序畫出對應的電路圖；
③電流表電壓表讀數時，先確定量程，再明確最小分度值，后讀數，利用R=$\frac{U}{I}$計算電阻；
④測量性實驗中，利用多次測量求平均值的方法可以減小誤差；
（2）探究電流與電阻的關系時，須控制電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路的有關規律，確定滑動變阻器接入電路中的電阻大小，歸納數據進而得出結論．

解答 解：（1）①本實驗中，電壓表應測待測電阻兩端的電壓，由圖可知，電壓表測變阻器與待測電阻的總電壓，修改后如圖1；

②根據實驗連接的順序，畫出對應的電路圖如圖2；

③由實物圖可知，電壓表采用0-3V量程，分度值為0.1V，其示數為2.4V；電流表采用0-0.6A，分度值為0.02A，電流表示數為0.48A；待測電阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.48A}$=5Ω；
④本實驗要通過多次測量求平均值的方法來減小誤差，因此獲得一組數據后，要繼續移動滑片P的位置，重新觀察電壓表和電流表的示數，并記錄；
（2）研究“電流與電阻的關系”時，需控制電阻兩端的電壓即電壓表示數不變，當用10Ω電阻替換待測電阻（5Ω）后，電路中的總電阻變大，電流I變小，滑動變阻器端電壓U_滑=IR_滑，可知U_滑變小，根據電壓表示數U_R=U_總-U_滑可得電壓表示數變大；根據串聯電路的分壓特點，需增大變阻器接入電路的電阻，因此滑片應向A移動，使電壓表示數達到2.4V不變，從而得出結論：電壓不變時，導體中的電流與導體的電阻成反比．
故答案：
（1）①如圖1；②如圖2；③0.48；2.4；5；④觀察電壓表和電流表的示數，并記錄；
（2）A；電壓；電壓不變時，導體中的電流與導體的電阻成反比．

點評 本題考查的是“伏安法測電阻”實驗，要掌握電流表電壓表的正確使用，知道多次測量求平均值的方法減小誤差，理解在探究電流與電阻關系時須控制電壓不變．