Question

19．回顧實驗和探究（請將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）：
（1）探究通電螺線管的極性：

裝 置 圖	請在圖甲中標出磁感線的方向和電源的正負極；
結論	圖甲說明通電螺線管的磁場形狀跟條形磁鐵的磁場相似，比較A和B可得出通電螺線管的南北極位置與線圈的繞法有關，這里用到安培定則：伸開右手，讓彎曲的四指指向電流的方向，那么大拇指指的是通電螺線管的N極．

（2）探究歐姆定律：

實驗過程	①請你在方框中畫出實驗電路圖． ②按照電路圖連接電路，移動滑動變阻器的滑片，測得定值電阻R1的三次電壓和電流值如表一． ③換接定值電阻R2和R3，再次進行實驗，移動滑動變阻器的滑片，保持R2和R3兩端的電壓與R1的兩端的電壓不變，測得的三次電壓和電流值如表二、表三． ④分析數(shù)據(jù)，得出結論．
表格	表1 次數(shù) 1 2 3 U/V 2 4 6 I/A 0.4 0.8 1.2 表2 次數(shù) 1 2 3 U/V 2 4 6 I/A 0.2 0.4 0.6 表3 次數(shù) 1 2 3 U/V 2 4 6 I/A 0.1 0.2 0.3
結論	①上述實驗圖象如圖所示，則圖線c反映的是電阻R1的實驗情況． ②導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比．
問題討論	我們還可以利用此裝置測量小燈泡的電阻，依據(jù)的原理公式是I=$\frac{U}{R}$，右圖是某同學畫的燈泡的I-R圖象，其中正確的是B，原因是小燈泡的電阻是變化的．

Answer 1

分析 （1）據(jù)實驗表明，通電螺線管的外部磁場和條形磁體的磁場是相似的；且通電螺線管的磁場方向與電流的方向和線圈的繞法有關；而后結合安培定則分析即可解決．
（2）實驗過程：
①據(jù)實驗原理畫出電路圖即可；
③在探究電流和電阻的關系時，應該控制電壓不變；
結論：根據(jù)電流一定時，電阻兩端的電壓與電阻成反比即可圖象即可判斷反映R₁實驗情況的圖象；根據(jù)控制變量法分析表1和表2的同組數(shù)據(jù)即可得出實驗結論．
問題討論：
伏安法測電阻的原理是歐姆定律，即公式是：I=$\frac{U}{R}$；
燈絲的電阻不是固定的，是受溫度影響的．

解答 解：（1）據(jù)圖甲可知，通電螺線管的磁場形狀跟條形磁體的磁場相似，比較A和B可知道，它們的電流方向相同，但線圈的繞法不同，其外部磁場不同，所以可以得出結論是：通電螺線管的南北極位置與線圈的繞法有關；據(jù)課本可知，安培定則的內容是：伸開右手，讓彎曲得四指指向電流的方向，那么大拇指指的是通電螺線管的N極．
（2）實驗過程：
①將電源、開關、電流表、電阻以及滑動變阻器依次連接起來，并將電壓表并聯(lián)在電阻兩端；如下圖所示：

③據(jù)課本知識可知，在探究電流和電阻的關系時，應該控制電壓不變；
結論：
據(jù)上面的表格中任何一組數(shù)據(jù)，可以計算出每個電阻的大體數(shù)值，即
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω；
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
R₂=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω；故R₁的電阻最�。�
由圖象可知，電流相同時，因電流一定時，電阻c兩端的電壓最小，故電阻最小，即表示R₁的實驗情況；
分析表1和表2的同組數(shù)據(jù)可知，導體兩端的電壓相同時，通過電阻電流的變化倍數(shù)和電阻阻值變化倍數(shù)的倒數(shù)相等，故可得結論：在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比．
問題討論：
伏安法測電阻的原理是歐姆定律，即公式是：I=$\frac{U}{R}$；燈絲的電阻不是固定的，是受溫度影響的，所以B圖象是正確的．
故答案為：（1）條形磁鐵；線圈的繞法；右；電流的方向；（2）實驗過程：①見上圖；③不變；結論：c；正；問題討論：I=$\frac{U}{R}$；B；變化的．

點評 此題考查了安培定則的理解、歐姆定律的探究過程，是一道綜合性的實驗題目．