Question

7．文文在做“探究通過導體的電流與電阻的關系”的實驗中，采用了圖（甲）所示的電路圖．
（1）請按照電路圖，用筆畫線代替導線，將圖（乙）中的實物圖連接完整．

（2）實驗過程中，文文把電阻R由5Ω分別換成了10Ω、20Ω，每次閉合開關后，首先應調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)保持不變，然后再記錄電流表的示數(shù)．
（3）下表是文文測得的三組數(shù)據，據此數(shù)據可得到的結論是：電壓一定時，通過導體的電流跟電阻成反比

U=3V	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.6	0.3	0.2

（4）本實驗中測量了多組數(shù)據，愛思考的文文想到：在許多實驗中都需要進行多次測量，有的是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律，有的是為了求平均值以減小誤差．你認為下列實驗中多次測量的目的與本實驗相同的是③ （填序號）．
①測量物體的長度；②用伏安法測量定值電阻的阻值；③探究重力大小與質量的關系．
（5）在研究電流與電阻關系時，先用5歐的定值電阻進行實驗，使電壓表的示數(shù)為3V，再換用10歐的定值電阻時，某同學沒有改變滑動變阻器滑片的位置，合上開關后，電壓表的示數(shù)將大于3V（選填“大于”、“小于”或“等于”）．此進就向左（選填“右”或“左”）調節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為3V．

Answer 1

分析 （1）將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，定值電阻串聯(lián)接入電路，滑動變阻器的接法是：一上一下；
（2）研究電流跟電阻的關系時，滑動變阻器的主要作用時保持定值電阻兩端的電壓不變．研究電流跟電壓的作用時，滑動變阻器的主要作用是改變定值電阻兩端的電壓．
（3）電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比；電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比．
（4）實驗中進行多次實驗，有的是為了求平均值來減小誤差，有的是為了發(fā)現(xiàn)一定的規(guī)律．
（5）先分析電路中總電阻的變化，再分析電路中電流的改變以及滑動變阻器兩端電壓的變化，然后根據串聯(lián)電路的特點確定電壓表示數(shù)的變化；根據串聯(lián)電路起分壓作用進行分析滑動變阻器接入電路中阻值的變化，進一步判斷滑片移動的方向．

解答 解：（1）電壓表量程的選擇，要看電源電壓，電源電壓是3V，電壓表的量程選擇0-3V，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端．滑動變阻器接線柱的接法，選擇上面一個，下面一個，并且和電路圖對應，電路圖中接右半段，下面的接線柱要選擇右端接線柱．如下圖：

（2）串聯(lián)電路中，電阻起分擔電壓的作用，電阻越大，分擔的電壓越大，電阻5Ω→10Ω→20Ω，電阻在增大，分擔的電壓增大，要保持電壓不變，應該讓滑動變阻器多分擔一些電壓，即調節(jié)滑動變阻器，使得電壓表示數(shù)不變．
（3）如表格，電壓不變時，電阻增大到原來的2、3倍，電流減小到原來的二分之一、三分之一．所以電壓一定時，通過導體的電流跟電阻成反比．
（4）測量物體的長度和用伏安法測量定值電阻的阻值多次實驗是為了求平均值減小誤差；探究重力大小與質量關系多次實驗是為了發(fā)現(xiàn)重力跟質量的關系；研究電流跟電阻的關系多次實驗是為了發(fā)現(xiàn)電流跟電阻的關系，故下列實驗中多次測量的目的與本實驗相同的是③．
（5）滑動變阻器的滑片位置不變，當用10Ω的定值電阻代替5Ω的定值電阻時，電路中的總電阻變大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，滑動變阻器兩端的電壓變小，
由于串聯(lián)電路中總電壓等于各串聯(lián)電阻兩端電壓之和，
則定值電阻兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)大于3V，
串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，
為使兩端的電壓保持3V不變，應增大滑動變阻器接入電路中的電阻，即滑片向左調節(jié)．
故答案案為：（1）如下圖；（2）滑動變阻器；電壓表示數(shù)；（3）電壓一定時，通過導體的電流跟電阻成反比；（4）③；（5）大于；左．

點評 （1）根據電源電壓或表格中的數(shù)據會選擇電壓表、電流表的量程，電路圖和實物圖滑動變阻器接入部分一定要對應．
（2）滑動變阻器在研究電流跟電壓、電流跟電阻的實驗中作用是不同的．注意區(qū)分．
（3）根據實驗中的數(shù)據能總結一定的規(guī)律．
（4）正確區(qū)分物理實驗中多次實驗的目的．