Question

1．實(shí)驗(yàn)桌上有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電阻箱、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè)，已調(diào)零的電流表和電壓表各一塊，導(dǎo)線若干．小明利用上述實(shí)驗(yàn)器材“探究通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系”．小明的主要實(shí)驗(yàn)過程如下：
①如圖1所示，連接實(shí)驗(yàn)電路．將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大端，電阻箱的阻值R調(diào)為5Ω，記錄阻值R．

②閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到某一位置，用電壓表測(cè)量電阻箱兩端的電壓U，用電流表測(cè)量通過電阻箱的電流I，記錄U和I的數(shù)值．
③斷開開關(guān)S，將電阻箱的阻值R調(diào)為10Ω．閉合開關(guān)S，記錄電壓U、電流I和阻值R的數(shù)值．
④仿照步驟③再做四次實(shí)驗(yàn)，每次改變電阻箱阻值，記錄各次相應(yīng)的電壓U、電流I和阻值R的數(shù)值．
請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問題：
（1）小明的實(shí)驗(yàn)過程中，存在的主要問題是沒有控制電壓表示數(shù)不變．
（2）請(qǐng)你針對(duì)小明實(shí)驗(yàn)過程中存在的主要問題，寫出改進(jìn)措施：斷開開關(guān)，每次改變電阻箱阻值后，將變阻器阻值最大電阻連入電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變．
（3）小明改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法后，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，他描畫出電流I與電阻箱阻值R的關(guān)系圖象，如圖2所示．根據(jù)圖象分析，當(dāng)通過電阻箱R的電流為0.06A時(shí)，電阻箱R的阻值是50Ω．

Answer 1

分析 （1）（2）探究通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變；
寫出改進(jìn)措施：斷開開關(guān)，每次改變電阻箱阻值后，將變阻器最大電阻連入電路中，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變；
（3）由電流I與電阻箱阻值R的關(guān)系圖象，根據(jù)歐姆定律變形公式求出保持不變的電壓表示數(shù)，由歐姆定律求電阻箱R的阻值．

解答 解：（1）探究通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，故小明的實(shí)驗(yàn)過程中，存在的主要問題是：沒有控制電壓表示數(shù)不變．
（2）請(qǐng)你針對(duì)小明實(shí)驗(yàn)過程中存在的主要問題，寫出改進(jìn)措施：．?dāng)嚅_開關(guān)，每次改變電阻箱阻值后，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變
（3）小明改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法后，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，他描畫出電流I與電阻箱阻值R的關(guān)系圖象，如圖2所示，當(dāng)電阻為5Ω時(shí)，通過的電流為0.6A，由歐姆定律的變形公式，電壓表示數(shù)為：
U=I₁R₁=0.6A×5Ω=3V，
因要控制電壓表示數(shù)不變，故當(dāng)根電阻箱R的電流為0.06A時(shí)，電阻箱R的阻值是：
R′=$\frac{U}{I′}$=$\frac{3V}{0.06A}$=50Ω．
故答案為：（1）沒有控制電壓表示數(shù)不變；（2）斷開開關(guān)，每次改變電阻箱阻值后，將變阻器阻值最大電阻連入電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變；（3）50．

點(diǎn)評(píng) 本題研究探究通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系，考查控制變量法的運(yùn)用和歐姆定律的運(yùn)用，從圖中獲取有效的信息是關(guān)鍵．