Question

4．在“研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時(shí)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)如圖電路圖，其中R為定值電阻，R′為滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)后，數(shù)據(jù)記錄在表一和表二中．
（1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)．請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖1將圖2所示的實(shí)物電路連接完整．

（2）閉合開(kāi)關(guān)前，圖2中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于B（選填“A”或“B”）端，可以起到保護(hù)電路作用．
（3）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，故障的原因可能是①電流表短路②電阻R斷路．（寫(xiě)出兩種）
（4）排除故障后，小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)如表（一）所示，其中第1次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)如圖3所示，為0.1A，根據(jù)表（一）的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
表一                                            

R=5Ω	電壓/V	1.0	2.0	3.0
	電流/A	0.2	0.4	0.6

表二

U=3V	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.6	0.3	0.2

（5）在研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，將5歐的電阻換成10歐的電阻，在不移動(dòng)滑片的情況下，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)變大，此時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片響右（左/右）移動(dòng)；并觀察電壓表使之示數(shù)不變
（6）在研究電流跟電壓關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是改變導(dǎo)體兩端的電壓；
（7）在研究電流跟電阻關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端電壓保持不變；
（8）在研究電流跟電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流增大時(shí)電壓表的示數(shù)反而減小，則原因是電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)入電路，由此連接實(shí)物；
（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于最大值處；
（3）常見(jiàn)電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（4）由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出結(jié)論；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路分壓的原理：在串聯(lián)電路中，電阻越大，分得的電壓越多和控制變量法由此分析解答；
（6）在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，需保持電阻不變，用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變導(dǎo)體兩端的電壓；
（7）在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，用滑動(dòng)變阻器保持電壓不變，改變電阻；
（8）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，可考慮電壓表測(cè)量的很可能是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．

解答 解：
（1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)入電路，由此連接實(shí)物如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于最大值B端，這樣電路中電阻最大，電流最小，能起到保護(hù)電路的作用；
（3）電流表沒(méi)有示數(shù)，電路可能出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明從電壓表兩接線柱到電源是接通的，故可能的原因?yàn)椋孩匐娏鞅矶搪�；②電阻R斷路，電壓表接在電源兩端，電壓表示數(shù)等于電源電壓，電壓表示數(shù)不變；
（4）由圖丙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.1A；
根據(jù)表一的數(shù)據(jù)可知，電阻不變時(shí)，電壓與電流的比值是定值，所以可得出結(jié)論：在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（5）根據(jù)串聯(lián)電路分壓的原理，將5歐的電阻換成10歐的電阻，在不移動(dòng)滑片的情況下，定值電阻兩端分得電壓將變大；
根據(jù)控制變量法，在研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持定值電阻兩端電壓不變，所以應(yīng)將滑片向右移動(dòng)，增大變阻器分壓得電壓，并觀察電壓表使之示數(shù)不變；
（6）在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻不變，用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變導(dǎo)體兩端的電壓；
（7）在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，是通過(guò)滑動(dòng)變阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的．
（8）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，當(dāng)是流增大時(shí)，電壓反而減小，說(shuō)明電壓表所測(cè)是另一電阻的電壓，即滑動(dòng)變阻器兩端的電壓．
故答案為：
（1）斷開(kāi)；見(jiàn)上圖；（2）B；保護(hù)電路；（3）①電流表短路；②電阻R斷路；（4）0.1；在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（5）變大；右；電壓表示數(shù)使之不變；（6）改變導(dǎo)體兩端的電壓；（7）調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端電壓保持不變；（8）電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、電流表讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等問(wèn)題，探究過(guò)程中要注意控制變量法的應(yīng)用；對(duì)電表進(jìn)行讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．