Question

在“探究通过导体的电流与电压的关系”的实验中，选用电压6V的电源，小明设计了实验电路图（a），小亮觉得小明设计的电路图不够完善，于是他对图（a）进行了改进，增加了一只滑动变阻器R₂连接到如图（b）所示的实物图中，
（1）问：小亮增加一只滑动变阻器能起什么作用？
答：______．

（2）实验中，小亮在闭合开关S后，发现电流表示数为零，电压表示数为6V，造成此现象的原因可能是______（选填下列四个选项之一）
A．R₁短路    B．R₁断路   C．R₂短路    D．R₂断路
（3）经重新调整后，通过改变电阻R两端的电压，电流表、电压表的示数如表中所示，对表格中的数据进行分析，你认为错误的数据是______，排除错误的数据后，可归纳得出的结论是______．
（4）排除错误的数据，小亮实验所选用的定值电阻R₁的阻值估计为______Ω

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压U/V	2.0	2.2	2.4	2.6	2.8	3.0
电流I/A	0.20	0.22	0.24	0.26	1.40	0.30

Answer 1

【答案】分析：（1）探究电流与电压的关系，应该在电阻一定时，改变两端电压，根据电压的变化总结电流的变化规律；
（2）闭合开关，电流表示数为零，说明电路断路或电流表处短路，具体故障应将各选项依次代入题干分析，采用“排除法”确定正确选项；
（3）读取电流表、电压表示数时，一定明确量程，然后读出对应的电流、电压数值，避免两个量程混淆；根据电压变化分析电流规律，应保持电阻一定，分别比较总结结论；
（4）计算定值电阻阻值，用公式R=．
解答：解：
（1）小明设计的电路，只能测量一组电流、电压，仅一组无法分析规律．增加滑动变阻器，可以改变电阻两端电压，根据电压变化得到不同的电流，从而分析电流与电压的对应关系．
（2）A 如果R₁短路，电流表有示数，电压表无示数．此选项不符合题意；
B 如果R₁断路，电流表示数为零，电压表测量电源电压有示数．此选项符合题意；
C 如果R₂短路，电流表、电压表都有示数．此选项不符合题意；
D 如果R₂断路，此选项符合题意．
（3）电压表示数是依次增加的，读数正确；前四次电流表示数依次增加，第五次示数明显变大，第六次又减小，所以问题出在第5次．原因是读错了量程--应该是0.28A；由实验数据知，电流与电压变化规律相同，也就是在电阻一定时，电流与电压成正比．
（4）定值电阻R₁的阻值为
R₁===10Ω
故答案为
（1）改变电阻两端的电压
（2）B   
 （3）1.40，在电阻一定时，流过电阻的电流大小与它两端的电压成正比
（4）10
点评：此题中，每组电压与电流的比值都是相同的，所以计算一组电阻就可；如果每组电压、电流比值不同，对应电阻值也不同，最终结果需取平均值．