Question

17．某實驗小組探究電流與電壓的關系時，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1個，導線若干；設計的電路如圖甲所示．實驗中獲取的數據如表：

實驗次數	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）請根據圖甲所示電路和表中的實驗數據，將圖乙所示的實物電路中未連接的導線端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）閉合開關后，發現電流表的指針并不發生偏轉，電壓表的指針發生了偏轉，可能發生的故障是：電阻R斷路．
（3）請根據表中數據在圖丙的坐標中畫出電流隨電壓變化的圖象．
（4）分析表中的數據或圖象，你能得出的實驗結論：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“通過導體的電流與導體電阻的關系”，依次用8Ω、12Ω和16Ω的電阻替換原來的定值電阻，實驗過程中應使電壓表讀數不變（選填“變大”、“變小”或“不變”），更換不同阻值的電阻器后，調節滑動變阻器滑片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．

Answer 1

分析 （1）根據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，連接電路時應斷開開關，閉合開關前滑片應置于最大阻值處；（2）電壓表指針有明顯偏轉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說明電壓表并聯的部分斷路；
（3）根據表中數據，利用描點法作圖；
（4）根據圖象或實驗數據，判斷電壓與電流間有什么關系，然后得出結論；
（5）探究“通過導體的電流與導體電阻的關系”時，應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變大．

解答 解：（1）據表中數據可知，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，電路連接如下：

為保護電路安全，連接電路，開關應斷開，滑動變阻器的滑片應置于最大阻值處，即最左端；
（2）閉合開關后，電流表的指針幾乎沒有發生偏轉，說明電路存在開路，電壓表的指針發生了偏轉，說明與電壓表并聯的部分開路，即電阻R斷路；
（3）根據表中數據，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“通過導體的電流與導體電阻的關系”時，應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，為保持電壓表示數不變，應增大滑動變阻器的分壓，應使滑動變阻器接入電路的阻值變大，調節滑動變阻器滑片P位置的同時，眼睛緊盯電壓表，再讀取電流表的示數．
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、分析實驗數據、滑動變阻器的調節等問題，是實驗的常考內容，一定要掌握；用圖象法處理實驗數據是常用的方法，要掌握描點法作圖象的方法．