Question

20．（1）根据要求完成“伏安法测电阻”的实验．
实验器材：二节新的干电池、电流表、电压表、待测电阻、滑动变阻器、一个开关、导线若干．
①在图甲中连接错误的导线上打叉，用笔画线代替导线，完成电路连接．

②在乙方框中画出正确的路的电路图．（要求电路图中各元件符号的位置与实物图中各元件的位置相对应）
③实验中电流表、电压表的示数如图丙所示，电流表的示数为0.48A，电压表的示数为2.4V，电阻为5Ω．
④测出一组数据后，接下来的操作是移动滑片P的位置，观察电压表和电流表的示数，并记录．
⑤将实验数据填入表格，处理实验数据，得出待测电阻的阻值．
（2）某小组的同学完成了本实验后，还想用此实验装置研究“电流与电阻的关系”，于是他们从老师那里找来了10Ω、20Ω、30Ω的电阻各一个，用10Ω电阻替换电路中的待测电阻之后，闭合开关，向A（选填“A”或“B”）移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变，再换20Ω、30Ω的电阻重复上述实验过程，获取几组实验数据，通过分析实验数据得出实验结论是：电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）①伏安法测电阻实验中，电压表应与被测电阻并联；
②按照实物连接顺序画出对应的电路图；
③电流表电压表读数时，先确定量程，再明确最小分度值，后读数，利用R=$\frac{U}{I}$计算电阻；
④测量性实验中，利用多次测量求平均值的方法可以减小误差；
（2）探究电流与电阻的关系时，须控制电阻两端的电压不变，根据串联电路的有关规律，确定滑动变阻器接入电路中的电阻大小，归纳数据进而得出结论．

解答 解：（1）①本实验中，电压表应测待测电阻两端的电压，由图可知，电压表测变阻器与待测电阻的总电压，修改后如图1；

②根据实验连接的顺序，画出对应的电路图如图2；

③由实物图可知，电压表采用0-3V量程，分度值为0.1V，其示数为2.4V；电流表采用0-0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.48A；待测电阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.48A}$=5Ω；
④本实验要通过多次测量求平均值的方法来减小误差，因此获得一组数据后，要继续移动滑片P的位置，重新观察电压表和电流表的示数，并记录；
（2）研究“电流与电阻的关系”时，需控制电阻两端的电压即电压表示数不变，当用10Ω电阻替换待测电阻（5Ω）后，电路中的总电阻变大，电流I变小，滑动变阻器端电压U_滑=IR_滑，可知U_滑变小，根据电压表示数U_R=U_总-U_滑可得电压表示数变大；根据串联电路的分压特点，需增大变阻器接入电路的电阻，因此滑片应向A移动，使电压表示数达到2.4V不变，从而得出结论：电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
故答案：
（1）①如图1；②如图2；③0.48；2.4；5；④观察电压表和电流表的示数，并记录；
（2）A；电压；电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比．

点评 本题考查的是“伏安法测电阻”实验，要掌握电流表电压表的正确使用，知道多次测量求平均值的方法减小误差，理解在探究电流与电阻关系时须控制电压不变．