Question

16．在“探究導(dǎo)體的電流跟電壓和電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小剛同學(xué)根據(jù)電路圖連接電路如下：

（1）請(qǐng)你依據(jù)電路圖幫他將剩余的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，小剛應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到b端．（選填“a”或“b”）
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)改變滑動(dòng)變阻器的位置測量三次，其中第2次測量時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)如圖所示，可知當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流為0.5A．分析實(shí)驗(yàn)記錄表1，發(fā)現(xiàn)電流與電壓關(guān)系的初步結(jié)論為：電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比．從表1中的第1次實(shí)驗(yàn)到第2次實(shí)驗(yàn)的操作過程中，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)該進(jìn)行調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器改變電阻的原理是改變電阻絲連入電路中的長度．
（4）若要探究“電流與電阻的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)時(shí)每次更換不同電阻．同樣的實(shí)驗(yàn)要用不同阻值的幾個(gè)電阻來重復(fù)做，其目的是多次測量得出普遍性的結(jié)論．更換電阻后閉合開關(guān)，接下來必須做的操作是移動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)保持不變，然后進(jìn)行測量電流．實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖d中畫出電流與電阻關(guān)系的圖象．
（5）分析比較表格中數(shù)據(jù)可知表格一所用電阻和表格二中序號(hào)④所用電阻相同．
表格一

序號(hào)	①	②	③
電壓U/V	2		2.8
電流I/A	0.40		0.56

表格二

序號(hào)	④	⑤	⑥
電壓R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.40	0.20	0.13

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖；
（2）閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，變阻器連入電路中的電阻最大；
（3）由圖c電表量程確定分度值，分別讀出電壓表、電流表示數(shù)，分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論，根據(jù)變阻器的工作原理回答；
（4）為得出普遍性的結(jié)論，應(yīng)多次測量；若要探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，要控制電壓表示數(shù)不變，根據(jù)變阻器在電路中的作用回答；由描點(diǎn)法作圖；
（5）由歐姆定律求出表一中的電阻大小結(jié)合表二回答；

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，將變阻器左邊電阻絲連入電路中，如下左圖所示：

（2）閉合開關(guān)前，變阻器連入電路中的電阻最大，即小剛應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到b端；
（3）圖c中，電壓表和電流表均選用小量程，分度值分別為0.1V、0.02A，示數(shù)分別為2.5V、0.5A；
由表中數(shù)據(jù)可知，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.40A}$…=$\frac{2.8V}{0.56A}$=5Ω，即電壓與對(duì)應(yīng)的電流的比值為一定值，得出的結(jié)論為：在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比；
（4）若要探究“電流與電阻的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)時(shí)每次更換不同電阻．同樣的實(shí)驗(yàn)要用不同阻值的幾個(gè)電阻來重復(fù)做，其目的是：多次測量得出普遍性的結(jié)論；
更換電阻后閉合開關(guān)，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，因要保持電壓表示數(shù)不變，接下來必須做的操作是，移動(dòng)變阻器的滑片使電壓表保持不變?nèi)缓筮M(jìn)行測量電流．
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)法作圖，用光滑的曲線連接起來如上右圖所示：
（4）多次測量得出普遍性的結(jié)論；移動(dòng)變阻器的滑片使電壓表保持不變；如上圖所示；
（5）由（3）知，表格一中所用電阻大小為5Ω，與表格二中序號(hào)④所用電阻相同．
故答案為：（1）如上所示；
（2）b；
（3）2.5；0.5；電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與電壓成正比；改變電阻絲連入電路中的長度；
（4）多次測量得出普遍性的結(jié)論；移動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)保持不變；如上右圖所示；
（5）④．

點(diǎn)評(píng) 本題探究導(dǎo)體的電流跟電壓和電阻的關(guān)系，考查電路的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電表的讀數(shù)、分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力、滑動(dòng)變阻器改變電阻的原理和作用及歸納法的運(yùn)用等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)．