Question

19．物理興趣小組的同學們想“探究通過導體的電流與電壓的”關系．實驗室有：干電池若干（含電池盒），電壓表、電流表、滑動變阻器、定值電阻、開關各一個，導線若干．

（1）為了達到實驗目的，要控制定值電阻大小相同，需多次改變定值電阻的電壓．
（2）圖甲是某組同學尚未完成連接的實物電路，請你用筆畫線代替兩根導線完成連接（連線不交叉）．要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動，電壓表示數變大．
（3）連好電路閉合開關，發現電流表示數較大、電壓表示數為零，則電路故障原因可能是B
A．電壓表的量程選大了         B．電阻R₀發生了短路
C．滑動變阻器發生了斷路       D．滑動變阻器發生了短路
（4）他們排除故障后繼續實驗，測得多組數據記錄在下表中，請根據數據，在方格紙（圖乙）中建立有關坐標軸、制定標度，并把表中數據在坐標中描點后繪制出電流、電壓關系圖線．

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓表示數/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流表示數/A	0.12	0.18	0.24	0.30	0.36

（5）本實驗可以得出的結論是在電阻一定時，通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比．
（6）另一組同學在進行實驗時，發現滑動變阻器已損壞，他們在不添加其他器材的情況下，通過改變電源電壓大小，也完成了該探究實驗．

Answer 1

分析 （1）探究通過導體的電流與電壓的關系時，應控制定值電阻大小不變，改變定值電阻的電壓，記錄對應的電流的變化；
（2）將電壓表并聯在定值電阻的兩端，變阻器按要求連入電路中；
（3）連好電路閉合開關，發現電流表示數較大，說明電路為通路且電路 中電阻較小；電壓表示數為零，說明電壓表所在支路斷路或短路或電壓有故障，結合題目條件分析得出結論；
（4）先確定標度大小，然后用描點作圖的方法繪制出電流、電壓關系圖線；
（5）分析圖象得出結論；
（6）滑動變阻器已損壞，他們在不添加其他器材的情況下，要多次實驗得出具有普遍性的結論．

解答 解：（1）經分析，究通過導體的電流與電壓的關系時，要控制定值電阻大小相同，通過移動變阻器的滑片，改變定值電阻的電壓，通過多次實驗得出具有普遍性的結論；
（2）滑動變阻器的滑片P向A端移動，電壓表示數變大，即滑片向A移動時，變阻器連入電路中的電阻變小，所以應將滑片左邊電阻絲連入電路中，如下圖甲1所示；

（3）結合題中選項，電流表示數較大、電壓表示數為零，則電路故障原因可能是電阻R₀發生了短路，導致電壓表與導線并聯，答案選B；
（4）橫軸表示電壓，每小格表示0.05V，縱軸表示電流，每小格表示0.06A，在坐標系中找出對應的點，將各點連接起來，如下圖乙1所示；

（5）由圖看出，在電阻一定時，電流、電壓關系圖線為一直線，可得出的結論是：在電阻一定時，通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比；
（6）本實驗中，滑動變滑阻器的作用是改變定值電阻的電壓，多次實驗，得出具有普遍性的結論，當滑動變阻器已損壞，在不添加其他器材的情況下可采用改變電源電壓大小的方法來達到同樣的目的．
故答案為：（1）定值電阻大小；定值電阻的電壓；
（2）如上圖甲1所示；
（3）B；
（4）如上圖乙1所示；
（5）在電阻一定時，通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比；
（6）電源電壓大小．

點評 本題探究通過導體的電流與電壓的關系，考查控制變量法的運用、電路的連接、故障的分析、根據數據作圖及歸納結論的能力及設計實驗方案的能力，有一定難度．