Question

16．在探究“電流跟電壓、電阻關(guān)系”的過程中，小明同學(xué)做了如下步驟：
步驟1：根據(jù)電路圖連接實物圖
步驟2：保持定值電阻R阻值不變，閉合開關(guān)S后，使R兩端的電壓成倍數(shù)變化，如1V、2V、3V，分別讀出并記錄對應(yīng)于不同電壓下的電流表示數(shù)，比較每次電流表的示數(shù)是否成整數(shù)倍的變化．
步驟3：保持每次定值電阻兩端電壓保持不變，換用不同的定值電阻，使電阻成整數(shù)倍的變化如5Ω.10Ω.15Ω，分別讀出并記錄對應(yīng)于不同阻值的電流表的示數(shù)，比較每次的電阻值與電流值的乘積是否相等．

（1）如圖1為探究“電流跟電壓．電阻關(guān)系”的電路圖，請幫小明將如圖2實物圖按電路圖連線（注：電流表用“0-0.6A”； 電壓表用“0-3V”）
（2）“步驟2”的設(shè)計目的是為了探究在電阻不變時，通過電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系；
（3）當(dāng)小明同學(xué)在按“步驟3”做時，選一個“5Ω”的電阻，測得電流表示數(shù)為0.2A，當(dāng)換“10Ω”來做時，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)不是0.1A，（不考慮溫度對電阻的影響），你認(rèn)為電流表的讀數(shù)將會是大于（填“大于”．“小于”）0.1A，滑片應(yīng)該向右移動（選填“左”、“右”），此時，手和眼睛的分工是手調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，同時眼睛觀察電壓表的示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)要求選擇電表量程，電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻兩端，電流表與定值電阻串聯(lián)，變阻器按一上一下的原則接入電路中；
（2）步驟2中電阻R保持不變，改變電壓，看電流的變化，據(jù)此可得出實驗的目的；
（3）先根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)；當(dāng)定值電阻增大，根據(jù)分壓原理確定定值電阻電壓的變化，根據(jù)歐姆定律求出此時電路中電流的范圍；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定滑片移動的方向，使電壓表示數(shù)保持不變，因電流隨電壓的變化而變化，眼睛應(yīng)觀察電壓表的示數(shù)．

解答 解：（1）根據(jù)題中要求，電壓表、電流表均選用小量程，電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻兩端，電流表與定值電阻串聯(lián)，變阻器按一上一下的原則接入電路中，
實物圖連接如下圖所示：

（2）通過步驟2的描述可以看出，實驗中控制定值電阻的阻值不變，通過改變電壓的大小，觀察電流表示數(shù)的變化，所以，目的是為了探究在電阻不變時，通過電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系；
（3）通過步驟3的描述可以看出，該實驗為了探究電壓不變時，通過的電流與電阻的關(guān)系；
選一個“5Ω”的電阻，測得電流表示數(shù)為0.2A，此時電壓表的示數(shù)U=IR=0.2A×5Ω=1V；
當(dāng)定值電阻由“5Ω”換為“10Ω”，根據(jù)分壓原理可知，定值電阻分得的電壓將增大，即電壓表示數(shù)大于1V，此時電流表的示數(shù)（即通過定值電阻的電流）：I₂＞$\frac{1V}{10Ω}$=0.1A；
要保持電壓表示數(shù)為原來的數(shù)值不變，應(yīng)減小電壓表示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，應(yīng)增大變阻器分得的電壓，應(yīng)增大變阻器連入電路中電阻大小，即調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片向右移動，使定值電阻兩端的電壓保持1V；實驗操作過程中，手和眼睛正確的分工是：手調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，同時眼睛觀察電壓表的示數(shù)．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）在電阻不變時，電流與電壓的關(guān)系；
（3）大于；右；手調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，同時眼睛觀察電壓表的示數(shù)．

點評 本題探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”的實驗中，主要考查了電路圖的連接，控制變量的運用，操作的具體過程等知識，屬于中等難度的題目．