Question

17．某實驗小組探究電流與電壓的關(guān)系時，所用器材如下：電源1個，電流表、電壓表各1只，定值電阻1個，滑動變阻器1只，開關(guān)1個，導(dǎo)線若干；設(shè)計的電路如圖甲所示．實驗中獲取的數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
U/V	0.8	1.2	1.8	2.0	2.2
I/A	0.16	0.24	0.36	0.40	0.44

（1）請根據(jù)圖甲所示電路和表中的實驗數(shù)據(jù)，將圖乙所示的實物電路中未連接的導(dǎo)線端①和②連接到合適的接線柱上．將滑動變阻器的滑片P移到最左端（選填“最左端”、“中央”或“最右端”）后才能閉合．
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表的指針并不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電壓表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，可能發(fā)生的故障是：電阻R斷路．
（3）請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙的坐標中畫出電流隨電壓變化的圖象．
（4）分析表中的數(shù)據(jù)或圖象，你能得出的實驗結(jié)論：電阻一定時，電流與電壓成正比．
（5）該實驗小組還利用此電路探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”，依次用8Ω、12Ω和16Ω的電阻替換原來的定值電阻，實驗過程中應(yīng)使電壓表讀數(shù)不變（選填“變大”、“變小”或“不變”），更換不同阻值的電阻器后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P位置的同時，眼睛緊盯電壓表，直到符合要求后，再讀取電流表的讀數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗電路圖連接實物圖，連接電路時要注意：滑動變阻器的接法，電表量程的選擇、正負接線柱不要接反；為保護電路安全，連接電路時應(yīng)斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于最大阻值處；（2）電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)說明電壓表兩接線柱與電源正負極之間是通路，電流表的指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)說明電壓表并聯(lián)的部分斷路；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用描點法作圖；
（4）根據(jù)圖象或?qū)嶒灁?shù)據(jù)，判斷電壓與電流間有什么關(guān)系，然后得出結(jié)論；
（5）探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”時，應(yīng)保持電阻兩端電壓不變，用阻值較大的電阻代替阻值較小的電阻后，為保證電阻兩端電壓不變，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)變大．

解答 解：（1）據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電流表選擇0～0.6A量程；滑動變阻器選擇右下方的接線柱與電阻串聯(lián)，電路連接如下：

為保護電路安全，連接電路，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處，即最左端；
（2）閉合開關(guān)后，電流表的指針幾乎沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路存在開路，電壓表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明與電壓表并聯(lián)的部分開路，即電阻R斷路；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用描點法作圖，如圖所示：

（4）由圖象可知，圖象是一條傾斜的直線，故電流I與電壓U成正比，即在電阻一定時，電流與電壓成正比；
（5）探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”時，應(yīng)保持電阻兩端電壓不變，用阻值較大的電阻更換阻值較小的電阻后，電阻阻值變大，電阻分壓較大，為保持電壓表示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動變阻器的分壓，應(yīng)使滑動變阻器接入電路的阻值變大，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P位置的同時，眼睛緊盯電壓表，再讀取電流表的示數(shù)．
故答案為：（1）如圖；最左端；（2）電阻R斷路；（3）如圖；（4）電阻一定時，電流與電壓成正比；（5）不變，電壓表；電流表．

點評 本題考查了連接電路圖、作圖象、求電阻阻值、分析實驗數(shù)據(jù)、滑動變阻器的調(diào)節(jié)等問題，是實驗的常考內(nèi)容，一定要掌握；用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的方法，要掌握描點法作圖象的方法．