Question

10．在探究“通過導(dǎo)體的電流與兩端電壓關(guān)系”的實驗中：
（1）實驗電路如圖所示，某小組選用R為5Ω的電阻，規(guī)格為“20Ω  2A”的滑動變阻器，兩節(jié)新干電池為電源進行實驗．
①閉合開關(guān)前，將滑動變阻器滑片P向右（填“左”或“右”）移動，使其接入電路的阻值最大．閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則故障原因可能是電阻R短路或電壓表壞了．
②排除故障后，進行實驗，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：當(dāng)電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比．

U/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.56

（2）進行實驗時，該小組發(fā)現(xiàn)：
①調(diào)節(jié)滑動變阻器無法使電壓表的示數(shù)為0.5V，為使電壓表示數(shù)為0.5V，可采取的辦法是采用一節(jié)干電池供電或換用阻值更大的滑動變阻器．
②調(diào)節(jié)滑動變阻器無法使電壓表的示數(shù)達到3.0V，你猜想可能原因是導(dǎo)線有電阻（寫出一種即可）．
（3）該小組在處理數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)：電壓U與電流I的比值恰好等于電阻R的值．為進一步論證此發(fā)現(xiàn)，他們提出兩種收集數(shù)據(jù)的方案，
方案一：收集電阻值為5Ω的幾個小組的數(shù)據(jù)；
方案二：收集電阻值不同的幾個小組的數(shù)據(jù)．
你認為方案更合理二．理由是多測幾組電阻值不同的數(shù)據(jù)，結(jié)論更具有普遍性．

Answer 1

分析 （1）①滑動變阻器可以對電路起到保護作用，因此，在電路開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P調(diào)到阻值最大處；
電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表斷路或與電壓表并聯(lián)的元件短路；
②分析表中數(shù)據(jù)，得出電流與電壓的關(guān)系；
（2）從電源電壓及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律及電路其它元件的存在電阻考慮．
（3）為了使實驗結(jié)論具有普遍性，實驗時需要選取不同的電阻實驗．

解答 解：（1）①由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的接線柱，所以在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端，使其阻值最大；
電流表有示數(shù)，說明電路為通路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表斷路或與電壓表并聯(lián)的元件短路，因此電路故障為電阻R短路或電壓表壞了；
②由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)電阻一定時，導(dǎo)體的電壓增大為原來的幾倍，通過電阻的電流也增大幾倍，故可得結(jié)論：當(dāng)電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與電壓成正比．
（2）①由題意知，電源由兩節(jié)干電池組成，調(diào)節(jié)滑動變阻器無法使電壓表的示數(shù)為0.5V，可能是電源電壓過大，采取的辦法是采用一節(jié)干電池供電；
②燈泡兩端的電壓總是達不到3V，可能是導(dǎo)線有電阻、接線柱和導(dǎo)線連接不緊、電池有電阻、電流表有電阻等，造成分壓的原因．
（3）如果實驗只是用同一種電阻做，則實驗得到的數(shù)據(jù)具有特殊性，使得結(jié)論不具有普遍性，因此實驗方案二比較好．
故答案為：
（1）①右；電阻R短路或電壓表壞了；②電阻；正；
（2）①采用一節(jié)干電池供電； ②導(dǎo)線有電阻；
（3）二；多測幾組電阻值不同的數(shù)據(jù)，結(jié)論更具有普遍性．

點評 此題為探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗，做實驗時，必須在一定條件的基礎(chǔ)上，讓實驗結(jié)論具有普遍性．