Question

7．圖甲為測(cè)量電阻阻值的電路圖．實(shí)驗(yàn)儀器如下：兩節(jié)干電池、阻值約為5Ω的待測(cè)電阻、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等．

（1）請(qǐng)根據(jù)電路圖，將圖乙中實(shí)物連接完整．
（2）如果要求當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片自左向右滑動(dòng)時(shí)，加在待測(cè)電阻兩端的電壓增大，在實(shí)物圖中需將滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)連在電路中，這兩個(gè)端點(diǎn)是BC（或BD）（從A、B、C、D中選�。�．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中獲得的數(shù)據(jù)如下表：

序號(hào)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.6	1.2	1.8	2.4	3.0
電流I/A	0.12	0.22	1.8	0.50	0.60

第三組的電流數(shù)據(jù)有誤，應(yīng)為0.36A，出現(xiàn)這一錯(cuò)誤最可能的原因是：使用小量程，按大量程讀數(shù)了．
（4）表格中第1組合第5組數(shù)據(jù)分別是滑片位于滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)獲得的．根據(jù)這兩組數(shù)據(jù)可以求得滑動(dòng)變阻器的總阻值為20Ω．
（5）根據(jù)串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)，再加一把刻度尺，利用該電路可以探究“滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻阻值與接入電路部分的長度的關(guān)系”．這種觀點(diǎn)是否可行？為什么？
答：可行，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，改變接入電路中電阻值的大小，利用電壓表和電流表讀出電路中電流和滑動(dòng)變阻器兩端電壓的大小，運(yùn)用歐姆定律計(jì)算出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻的大��；同時(shí)用刻度尺測(cè)量出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻線的長度；多次測(cè)量可以探究滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻阻值與接入電路部分的長度的關(guān)系，并得出結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）兩節(jié)干電池作為電源，電壓表選擇0～3V量程，根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電路中最大電流，選擇電流表的量程；
（2）滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)電壓表的示數(shù)增大，則電路中電流增大，說明滑片右移時(shí)接入電路中的電阻變小，即滑動(dòng)變阻器的右下方接線柱必須接入電路中；
（3）電阻一定時(shí)，電流與其兩端電壓成正比；
（4）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片位于最小阻值處時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為0，電路中電流達(dá)到最大值，據(jù)此可以計(jì)算出定值電阻的阻值；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片位于最大阻值處時(shí)，滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)接入電路，電路中電流達(dá)到最小值，據(jù)此可以計(jì)算出電路中的總電阻，最后計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的阻值；
（5）利用電壓表和電流表讀出電路中電流和滑動(dòng)變阻器兩端電壓的大小，運(yùn)用歐姆定律計(jì)算出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻的大小，同時(shí)用刻度尺測(cè)量出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻線的長度，多次測(cè)量得出結(jié)論．

解答 解：（1）兩節(jié)干電池的電壓為3V，則電壓表選擇0～3V量程；電路中的最大電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，電流表選擇0～0.6A量程；

（2）經(jīng)分析可知，滑動(dòng)變阻器的右下方接線柱與電阻相連，滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)增大，故選擇兩個(gè)端點(diǎn)是BC或BD；
（3）電阻一定時(shí)，電流與其兩端電壓成正比；由此可知，第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，其原因是使用小量程，按大量程讀數(shù)了；其讀數(shù)應(yīng)為：$\frac{1.8A}{5}$=0.36A；
（4）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片位于最小阻值處時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為0，電路中的電流達(dá)到最大值，為I₁=0.60A，電源電壓為3.0V，則定值電阻的阻值為：
R₁=$\frac{3.0V}{0.60A}$=5Ω；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片位于最大阻值處時(shí)，滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)接入電路，電路中電流達(dá)到最小值，為I₂=0.12A，則電路中的總電阻為：
R₂=$\frac{3.0V}{0.12A}$=25Ω；
故滑動(dòng)變阻器的阻值為：R′=R₂-R₁=25Ω-5Ω=20Ω；
（5）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，改變接入電路中電阻值的大小，利用電壓表和電流表讀出電路中電流和滑動(dòng)變阻器兩端電壓的大小，運(yùn)用歐姆定律計(jì)算出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻的大��；同時(shí)用刻度尺測(cè)量出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻線的長度；多次測(cè)量可以探究滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻阻值與接入電路部分的長度的關(guān)系，并得出結(jié)論；此方法可行．
故答案為：（1）見上圖；（2）使用小量程，按大量程讀數(shù)了；（3）使用小量程，按大量程讀數(shù)了；（4）20；（5）可行；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，改變接入電路中電阻值的大小，利用電壓表和電流表讀出電路中電流和滑動(dòng)變阻器兩端電壓的大小，運(yùn)用歐姆定律計(jì)算出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻的大�。煌瑫r(shí)用刻度尺測(cè)量出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻線的長度；多次測(cè)量可以探究滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻阻值與接入電路部分的長度的關(guān)系，并得出結(jié)論．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器的使用，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析及計(jì)算，以及探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，有一定的難度．