Question

某实验小组的同学探究电流与电阻的关系时，用到了符合实验要求的器材如下：电源1个，电流表、电压表各1只，阻值已知的定值电阻若干，滑动变阻器1只，开关1个，导线若干；设计的电路如图所示．
（1）请你完成图的实物图，并将电路图画在方框中；

（2）闭合开关前，应将变阻器的滑片放在________端（填“A”或“B”），在实验中，滑动变阻器起到的作用是________；
（3）当调节滑动变阻器的滑片时，他们发现电压表和电流表的示数变化相反，已知实验中使用的电源是稳压电源，电源两端电压保持不变，则出现这一现象的原因是________；
（4）请你写出本实验的实验步骤．

Answer 1

解：（1）因为电源由两节干电池串联而成，只有3V，故电压表选0～3V的量程，另外注意让电流从“3”接线柱流入，从“-”接线柱流出；电路图如图所示．
（2）观察实物图可知，滑动变阻器B、C接入电路，只有将滑片置于A端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；
由于该实验是探究电流与电阻的关系，所以在实验中须保持电阻两端的电压不变，即电压表示数不变，因此滑动变阻器的作用除了保护电路之外，还要在每次更换定值电阻之后，调节滑片使电压表示数不变．
（3）调节滑动变阻器的滑片时，他们发现电压表和电流表的示数变化相反，因为电源电压稳定，故电压表不是测量定值电阻两端的电压．根据欧姆定律，电阻一定的时候，电流和电压成正比．
（4）电学实验步骤一般是根据实验原理，设计出电路图，再根据电路图连接实物图，再进行实验研究．
答：（1）图；

（2）A；
保护电路以及改变电路中的总电阻，改变电流从而改变电压，多次测量；
（3）电压表接在了滑动变阻器的两端；
（4）实验步骤：
①按电路图连接实物，开关断开，滑动变阻器位于阻值最大处；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为U₀，读出电流表的示数和电阻的阻值，并记录为I₁和R₁
③更换电阻，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数仍为U₀，读出电流表的示数和电阻的阻值，并记录为I₂和R₂
④仿照步骤③4-6次，读出电流表的示数和电阻的阻值，并记录为I₃、R₃I₆和R₆
⑤分析数据，整理器材．
分析：（1）实物图中只有电压表未接入电路，可以根据电源电压来选择电压表量程，并联到定值电阻两端，还要注意正、负接线柱不要接反；根据电流的流动方向依次画出所经元件，画出电路图．
（2）开关闭合前，必须将滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的最大阻值处；
滑动变阻器的作用有两个方面：一是保护电路；二是改变电路的总电阻，改变电流从而改变电压，进行多次测量．
（3）根据欧姆定律，电阻一定的时候，电流和电压成正比，现在题中电流和电压成反比，说明电压表不是测量定值电阻两端的电压，测得是滑动变阻器两端的电压．
（4）电学的实验，前两步的步骤一般是：
①按电路图连接实物，开关断开，滑动变阻器位于阻值最大处；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，读出相对应的电压和电流表的读数．
③由于该实验是研究电流和电阻的关系，故应改变电阻值，保持电流值不变，再测出电压值．
④分析实验数据，得出结论．
点评：本题是一道常考的电学实验题，也是一道易错题，本题的难点就在能判断出电压表接在了滑动变阻器的两端．是中招的热点．