Question

某物理學習小組，在做探究“導體中的電流與兩端的電壓、電阻的關系”
的實驗，關于導體中的電流與電壓、電阻的關系，同學們作出如下的猜想：
猜想一：導體中的電流隨電壓的增大而增大；
猜想二：導體中的電流隨電壓的增大而減小；
猜想三：導體中的電流隨電阻的增大而增大．
根據猜想同學們設計并連接了如圖1所示電路，認真觀察電路回答下列問題：
（1）根據圖的電路連接情況，請在虛線框內畫出相應的電路圖．
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應放在

 

端．這樣做的目的是

 

．
（3）閉合開關S，發現電流表無示數，電壓表的示數幾乎等于電源電壓．由此可以判斷該電路在

 

（選填“ab”、“bc”“cd”）之間出現了

 

故障（選填“短路”或“斷路”）．

R=4Ω	1	2	3
電 壓	2V	3V	4V
電 流	0.5A	0.75A	1A

（4）電路故障排除后，同學們把測量到的數據記錄在下面的表格中，認真分析表中的數據，可知猜想

 

是正確的．實驗中同學們測了三次，這樣測三次的目的是為了

 

．

Answer 1

分析：（1）根據實物圖畫出電路圖，注意連接的順序和方式；
（2）為保護電路，在閉合開關前，應將滑片移至最大阻值處；
（3）電流表無示數，則說明電路中發生斷路，電壓表示數為電源電壓，則與電壓表并聯的電路斷路；
（4）分析表格中的數據，電阻不變，電壓逐漸變大，所以可以分析出電流和電壓的關系．

解答：解：（1）由實物圖知，從電源的正極出發，依次連接滑動變阻器、電流表、電阻、開關，最后回到電源的負極，電壓表與電阻并聯，如圖所示：

（2）由圖知，滑動變阻器的下面接了右邊的接線柱，所以為保護電路，在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應放在最左端（或A端），使其阻值最大；
（3）電流表無示數，電壓表的示數幾乎等于電源電壓，說明與電壓表并聯的電路即cd間發生了斷路；
（4）由表格中數據知，電阻相同，電壓增大，電流也增大，可知猜想一正確；
實驗中測量三組數據，是為了通過分析得出電流和電壓之間的正比例關系．
故答案為：（1）見上圖；（2）A（或電阻最大）；保護電路；（3）cd；斷路；（4）一；得出電流和電壓之間的正比例關系．

點評：探究“導體中的電流與兩端的電壓、電阻的關系”實驗，需用到控制變量法，對于電學實驗，有關電路圖的畫法、電路的連接、電路故障的分析等都是必須掌握的內容．