Question

18．回顧實驗和探究：（將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）
（1）探究歐姆定律：

器材	電源、導(dǎo)線、開關(guān)、三個阻值不同的定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器
電路圖	請根據(jù)電路圖，用筆畫線將實物圖連接起來．
方法 與 步驟	①連接電路時，開關(guān)S應(yīng)當(dāng)處于斷開狀態(tài)（選填：“斷開”或“閉合”），這樣做的目的是：避免出現(xiàn)短路，燒壞電學(xué)元件；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最右端，目的是避免電路中電流過大． ②保持R=R1=5Ω不變，移動滑動變阻器的滑片，測量并記錄三次電阻R1兩端的電壓和通過的電流． ③換接另一個電阻R2=10Ω，向右（填“左”或“右”）移動滑動變阻器的滑片，保持電阻R2兩端的電壓U與R1的第一次實驗中的兩端的電壓U相同，記下對應(yīng)電流值I．；再換接另一個電阻R3=20Ω，重復(fù)步驟3．
表格	④請將實驗表格填寫完整． A．R=R1=5Ω                          B．U=2.0V 次數(shù) 電阻/Ω 電流I/A 1 5 0.4 2 10 0.2 3 20 次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 1 2 0.4 2 4 3 6 1.2
讀圖 圖象	⑤請在如圖表盤中填畫好測量第1次電流時所選電流表的接線柱和指針位置． 請利用表中數(shù)據(jù)，用描點法畫出R1的U-I圖象．
結(jié)論	⑥分析表格1，可得結(jié)論一：在電阻一定時，導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比． ⑦分析表格2，可得結(jié)論二：在電壓一定時，導(dǎo)體中電流和導(dǎo)體電阻成反比． 綜合以上兩個結(jié)論，可得到歐姆定律．
方法	⑧在研究電流跟電阻的實驗中換用三個不同的定值電阻，保持它們兩端的電壓相同，用到的研究方法是控制變量法法．

Answer 1

分析 電路圖：由電路圖可知，滑動變阻器、定值電阻、電流表組成一個串聯(lián)電路，電壓表測定值電阻兩端電壓，由此連接電路；
方法與步驟：①連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)和滑動變阻器處于最大阻值處都能保護電路；③探究電流跟電阻的關(guān)系應(yīng)控制電阻兩端電壓不變而改變電阻阻值．當(dāng)更換電阻后，由于電源電壓不變，可以根據(jù)串聯(lián)分壓判斷出電阻兩端電壓的變化情況，然后再確定滑片的移動；
表格：導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比；
讀圖、圖象：根據(jù)選擇的電流表量程確定分度值，從而畫出指針的位置；根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點連線可得圖象；
結(jié)論：導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓、導(dǎo)體的電阻有關(guān)；
方法：一個物理量與多個因素有關(guān)，探究與其中一個因素關(guān)系時，保持其他因素不變的方法叫控制變量法．

解答 解：電路圖：由電路圖知，滑動變阻器、定值電阻、電流表組成一個串聯(lián)電路，電壓表測定值電阻兩端電壓，即應(yīng)與定值電阻并聯(lián)，滑動變阻器一上一下接入電路．如圖所示：；
方法與步驟：①連接電路時，為避免出現(xiàn)短路，燒壞電學(xué)元件，開關(guān)處于斷開狀態(tài)；滑動變阻器處于最大阻值處，即最右端，可避免電路中電流過大；
③實驗中將5Ω的電阻換為10Ω的電阻后，由于滑動變阻器阻值未變，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，電阻兩端的電壓會增大，為了使電阻兩端的電壓變小，須減小電路中的電流，即增大滑動變阻器的電阻，所以滑片向右移動；
表格：④探究電流與電阻關(guān)系時，定值電阻兩端電壓為2V，故：I₃=$\frac{U}{{R}_{3}}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A；
探究電流與電壓關(guān)系時，導(dǎo)體的電阻保持5Ω不變，故：I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{4V}{5Ω}$=0.8A；
讀圖、圖象：⑤根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第二次數(shù)據(jù)電流值是0.4A，電流表選擇0～0.6A的量程，分度值為0.02A，所以指針在數(shù)值0.4處，如圖所示：
；
根據(jù)表格中數(shù)據(jù)：電壓：2V、4V、6V；相應(yīng)電流：0.4A、0.8A、1.2A描點后，用平滑的曲線連接，
圖象如下：
；
結(jié)論：⑥由表1中數(shù)據(jù)可知，在電阻一定時，導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比；⑦表格2中，探究導(dǎo)體中電流和導(dǎo)體電阻關(guān)系時，導(dǎo)體兩端電壓一定；方法：⑧導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān)，探究電流與電阻關(guān)系時控制電壓一定，改變定值電阻阻值的方法是控制變量法．
故答案為：電路圖：如上圖；
方法與步驟：①斷開；避免出現(xiàn)短路，燒壞電學(xué)元件；最右端；避免電路中電流過大；③右；
表格：④0.1；0.8；
讀圖、圖象：⑤電流表與圖象如上圖；結(jié)論：⑥導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比；⑦電壓；⑧控制變量法．

點評 此題是典型的電學(xué)實驗題，難度都不大，但考查角度全面，解決的關(guān)鍵是掌握扎實的基礎(chǔ)知識．