Question

下面是某實驗小組的同學所做的“探究導體中電流與導體電阻的關系”的實驗．
（1）如圖甲所示電路中有一條導線連接錯誤，請在錯誤的導線上打“×”并在原圖中畫出正確的連線．（只允許改動一根導線且導線不放交叉）

（2）請畫出改正后的電路圖．
（3）電路改正后，小組同學開始進行實驗，他們分別將5Ω、10Ω、20Ω的電阻接入電路，每次更換電阻后都必須進行的操作是：調節滑動變阻器的滑片使______保持不變．
（4）下表是實驗中所得到的數據，第三次實驗時電流表的示數如圖乙所示，請將下面表格中的空白處填寫完整．

實驗次數	導體電阻R/Ω	導體電流I/A
1	5	0.4
2	10	0.2
3	20

根據表中的數據得到的結論是：______一定時，導體中的電流跟導體的電阻成______．
（5）實驗結束后，小雨又想測量一個未知電阻R_x的阻值，但小雨發現電壓表損壞，于是他利用兩個電流表和一個阻值已知的電阻R，設計了如圖丙所示電路，測量出了R_x的阻值．請你幫助小雨將實驗方法補充完整并寫出表達式．
實驗方法：閉合S，______．
表達式：R_x=______（用物理量的符號表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）從電源的正極開始，沿電流的方向，根據電壓表和各用電器的使用規則，逐個分析判斷．
（2）按實物圖畫出電路圖時也是應按電流的流向去作圖，注意應先串后并的原則．
（3）在研究電阻對電流的影響時，更換電阻后電阻兩端的電壓會隨之變化，為了控制變量，要調節滑動變阻器的滑片保持電阻兩端的電壓不變．
（4）根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數，然后分析表格中電流表的變化和電阻之間的變化關系結合控制變量法得出結論．
（5）由電路圖可知，兩電阻并聯，電流表分別測出兩支路的電流；因并聯電路各支路兩端的電壓是相等的，根據歐姆定律得出等式，解等式即可求出R_x的阻值．
解答：解：（1）從電源的正極開始，沿電流的方向分析，電壓表串聯在電路中，且滑動變阻器與電壓表串聯后與電阻并聯；
電壓表應與電阻并聯，即把電阻與電源正極連接的導線改接為與電壓表的正極連接即可，如下圖所示：
或
（2）按電流流向法，先畫出電源的符合，然后從電源的正極出發依次畫出開關、滑動變阻器、電阻、電流表回到負極，最后把電壓表并聯在電阻的兩端即可，如下圖所示：

（3）分別將5Ω、10Ω、20Ω的電阻接入電路，定值電阻兩端的電壓發生變化，為了控制電壓不變，下一步的操作是調節滑動變阻器的滑片，保持電壓表的示數不變．
（4）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.1A；
分析表格中數據可知，電壓一定時，電流變化的倍數和電阻變化倍數的倒數相等，
故可得結論：電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比．
（5）實驗方法：閉合S，讀出電流表A₁、A₂的示數分別為I₁、I₂；
∵并聯電路各支路兩端的電壓相等，
∴I₁R_x=I₂R
解得：R_x=．
故答案為：（1）、（2）如上圖所示；
（3）電壓表示數（或電阻兩端電壓）；
（4）0.1；電壓；反比；
（5）讀出電流表A₁、A₂的示數分別為I₁、I₂；．
點評：根據實物連接圖中找錯誤之處，主要從電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用上考慮：從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負接線柱的接入方法上考慮；從滑動變阻器接線柱的接入和滑片的位置考慮．