Question

12．某同學(xué)想探究通過鉛筆芯的電流與其兩端電壓的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路．選用的器材有：阻值約為4Ω的2B鉛筆芯一根，兩節(jié)干電池組成的電池組，0～0.6A的電流表，0～3V的電壓表，滑動(dòng)變阻器（10Ω 2A），開關(guān)，導(dǎo)線等．

（1）該同學(xué)根據(jù)電路圖連接電路，在閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端（選填“a”或“b“）．
（2）該同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，將獲得的幾組數(shù)據(jù)記錄在下表中．當(dāng)采集第三組數(shù)據(jù)時(shí)，電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況如圖2所示，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.30A．

實(shí)驗(yàn)序號	①	②	③	④	⑤
U/V	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0
I/A	0.1	0.18		0.38	0.48

（3）該同學(xué)采集多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的目的是避免偶然性，便于找出規(guī)律．
（4）請根據(jù)表格中的五組數(shù)據(jù)在給定的圖3坐標(biāo)紙上畫出鉛筆芯的I-U圖線．
（5）由畫出的圖線可知，通過鉛筆芯的電流與其兩端電壓的關(guān)系為：當(dāng)鉛筆芯電阻一定時(shí)，通過鉛筆芯的電流和兩端的電壓成正比．

Answer 1

分析 （1）在閉合開關(guān)之前，應(yīng)使電路中電流最小，即滑動(dòng)變阻器應(yīng)接入最大電阻，則根據(jù)上問中的接法可選擇移至哪一端；
（2）根據(jù)電流表量程和分度值讀出示數(shù)；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中多次測量的目的有兩個(gè)：一是取平均值以減小誤差，二是避免因測量次數(shù)太少造成結(jié)論的片面性或偶然性總結(jié)規(guī)律．
（4）根據(jù)數(shù)據(jù)采用描點(diǎn)的方法畫出圖象；
（5）在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)應(yīng)用控制變量法，當(dāng)一個(gè)量隨著另一個(gè)量的增大而增大，且其增大的倍數(shù)相等時(shí)，則成正比關(guān)系．

解答 解：（1）防止電路中電流過大，滑動(dòng)變阻器在電路接通時(shí)，應(yīng)接入最大電阻，故滑片應(yīng)滑到b端；
（2）根據(jù)第二組和第四組數(shù)據(jù)判斷，電流表選擇的是0.6A量程，每一小格是0.02A，故讀數(shù)為0.30A；
（3）為了更有說服力，避免偶然性，便于找出規(guī)律，該同學(xué)采集了多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù)，在圖中坐標(biāo)系上，采用描點(diǎn)的方法畫出鉛筆芯的電阻不變時(shí)，電流隨電壓變化的圖象，為正比例圖象：
；
（5）根據(jù)的數(shù)據(jù)和圖象，可以得出的結(jié)論是：當(dāng)鉛筆芯電阻一定時(shí)，通過鉛筆芯的電流和兩端的電壓成正比．
故答案為：（1）b；（2）0.30；（3）避免偶然性，便于找出規(guī)律；（4）如圖；（5）當(dāng)鉛筆芯電阻一定時(shí)，通過鉛筆芯的電流和兩端的電壓成正比．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和電路反�，F(xiàn)象的判斷、電流表的讀數(shù)、作圖及分析數(shù)據(jù)的分析能力，關(guān)鍵是控制變量法的應(yīng)用，平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)一定注意該方法的掌握與應(yīng)用．