Question

某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验，某小组连接了如图甲所示的实物电路。

（1）请画出对应的电路图（电阻箱符号为）

（___）

（2）连接电路时，开关应_____。连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U₀，记录电流表的示数和_____。

（3）改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使_____，并记录相应数据。

（4）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到（3）中的要求，引起这种情况的直接原因是_____。

（5）重复步骤（3）多次实验，根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U₀＝_____V。

（6）进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是_____。

（7）实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示，你认为图象不同的原因是_____。

Answer

（1）； （2）断开； 电阻箱的阻值； （3）电压表的示数仍为U0； （4）电阻箱的电阻调得太大了； （5）6； （6）当电压一定时，电流与电阻成反比； （7）这两个小组所控制的电阻箱两端电压不相同。

【解析】

（1）根据实物图的连接的顺序，画出对应的电路图；

（2）为保护电路，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态，根据实验的目的，确定要记录的数据；

（3）本题是“探究电流与电阻的关系”的实验，需要保持电阻两端电压不变；

（4）根据串联电路的分压原理解答；

（5）根据图乙的数据，由U=IR求解；

（6）分析图象，分析清楚横轴和纵轴所表示的物理量，据此即可解答；

（7）根据U=IR判断乙、丙图的差异性。

（1）由图甲知道，电路各元件是依次顺序连接，电压表测量电阻箱的电压，故电路图如下：

（2）为了保护电路，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态；由于要探究电流与电阻的关系，所以必须记录电流及电阻的数据，然后进行分析，即要记录电流表的示数和电阻箱的阻值；

（3）要探究电流与电阻的关系，需要控制电阻箱两端的电压不变，即调节滑动变阻器的滑片时，电压表的示数不变仍为U0 ；

（4）电阻越大，分得的电压越多，但电阻箱的电阻不断变大时，要使电阻箱两端电压达到U0 ，需要使变阻器的电阻值变大，当不能达到U0 时，表明滑动变阻器提供的电阻已达最大值，即电阻箱的电阻调得太大了；

（5）由图乙知道，当I=3.0A时，R=2Ω，所以，由欧姆定律知道，U0 =IR=3.0A×2Ω=6V；

（6）由图乙知道，其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻R及通过的电流I，图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，即IR的乘积不变，说明：当电压一定时，电流与电阻成反比；

（7）由图丙知道，电阻箱两端的电压是：U0 '=I'R'=3A×1Ω=3V≠U0 ，即：两个小组所画出的图象不同，是因为他们所控制的电阻箱两端电压不同。