Question

3．在探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”時(shí)，小明連接成如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路．

（1）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中有一個(gè)儀器連接有誤，請(qǐng)你在實(shí)物圖中只改變一根導(dǎo)線的連接，使該儀器能正常工作（用“×”標(biāo)出需要改動(dòng)的導(dǎo)線，并畫出改接的導(dǎo)線）；
（2）小明改接電路后，閉合開關(guān)，電表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖2和圖3所示．為提高實(shí)驗(yàn)精確程度，實(shí)驗(yàn)電路仍需要改進(jìn)的地方是電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，理由是電流表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，誤差大．
（3）小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到兩個(gè)定值電阻R₁、R₂對(duì)應(yīng)的I-U關(guān)系圖象，如圖4所示．由圖可知：定值電阻R₁小于R₂（選填“小于”、“大于”或“等于”）；
（4）小明還想利用這個(gè)電路進(jìn)一步探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”．
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明先后用5Ω、10Ω、15Ω的電阻替換原來(lái)的定值電阻R，每次替換后閉合開關(guān)，并記錄電流表的示數(shù)，小明驚奇的發(fā)現(xiàn)，他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與其他組不同，通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻不成反比．請(qǐng)你幫助小明分析原因可能是未控制電阻兩端的電壓不變．

Answer 1

分析 （1）觀察實(shí)物圖，滑動(dòng)變阻器接法不對(duì)，應(yīng)采用“一上一下”的接法；
（2）在不超過(guò)所測(cè)電流的前提下，量程越小測(cè)量的精確度越高；
（3）分析圖丙可知，電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；當(dāng)電流相同時(shí)，R₂對(duì)應(yīng)的電壓比R₁大，說(shuō)明R₂的電阻大．
（4）電壓一定，電流與電阻成反比．

解答 解：（1）圖甲中，滑動(dòng)變阻器上面的兩個(gè)接線柱接入電路，相當(dāng)于接入一根導(dǎo)線，起不到保護(hù)電路和調(diào)節(jié)電壓的作用，應(yīng)改為“一上一下”接入電路，如下圖所示：

（2）根據(jù)圖乙電流表圖示可知，電流表量程為0～3A，分度值為0.1A，示數(shù)為0.2A＜0.6A，即電流表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，誤差大，所以應(yīng)選擇0～0.6A的量程；
（3）分析圖丙中圖象可知，兩個(gè)電阻的電流、電壓圖象都呈正比例圖象，在縱坐標(biāo)上取一點(diǎn)作橫坐標(biāo)的平行線，與兩圖象相交于兩點(diǎn)，則這兩點(diǎn)的電流相同，而R₂對(duì)應(yīng)的電壓大，說(shuō)明R₂＞R₁．
（4）小明先后用5Ω、10Ω、15Ω的電阻替換原來(lái)的定值電阻R，每次替換后閉合開關(guān)，沒(méi)有調(diào)節(jié)變阻器，使電阻兩端的電壓不變，便記錄電流表的示數(shù)，所以得到了電流與電壓不成正比的結(jié)論．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程；電流表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，誤差大；（3）小于；（4）未控制電阻兩端的電壓不變．

點(diǎn)評(píng) 該探究實(shí)驗(yàn)題考查了電流表、滑動(dòng)變阻器等電器元件的正確使用，以及根據(jù)圖象判斷電流、電壓、電阻之間的關(guān)系，還考查了控制變量法的應(yīng)用．