Question

8．如圖1所示是“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路，其中R是定值電阻．
（1）電路中有一根導(dǎo)線的連接不適宜，需要改接．請(qǐng)?jiān)谶@般導(dǎo)線上打“×”，并畫(huà)出改接的導(dǎo)線．閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右 端（左/右）．
（2）閉合開(kāi)關(guān)，三次調(diào)節(jié)變阻器，得到表中的數(shù)據(jù)．由這些數(shù)據(jù)：
①可看出電流與電壓 的關(guān)系；
②可概括出結(jié)論：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端電壓成正比．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3
電壓/V	2.0	2.4	2.8
電流/A	0.40	0.48	0.56

（3）在探究電流與另一個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，需要多次更換阻值不同的電阻．并且每次更換后都要調(diào)節(jié)變阻器，使電壓表的示數(shù)不變 （增大/減小/不變）．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3
電壓/V	0.5	1.2	1.5
電流/A	0.50	0.40	0.30

（4）小明根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)電路（如圖2所示）．其中，MN是一根金屬電阻絲，Q是一個(gè)金屬夾．主要實(shí)驗(yàn)步驟是：先將Q移到最左端，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，確保電流不超過(guò)電流表所選用的量程；然后從左向右且有間隔地改變金屬夾的位置，得到表中的數(shù)據(jù)；最后分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．但是，由小明的實(shí)驗(yàn)雖然可看出“電阻越大電流越小”，但無(wú)法得到“電流與電阻成反比”的關(guān)系；可得“電壓越大電流越小”，但這個(gè)結(jié)論明顯是錯(cuò)誤的．請(qǐng)分析小明的實(shí)驗(yàn)，具體指出存在問(wèn)題：沒(méi)有保持電阻兩端電壓不變．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)物電路的連接中，要特別注意電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的接法，注意電流表、電壓表量程的選擇和正負(fù)接線柱的接法；為防止電路中的電流過(guò)大，燒壞電路元件，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處；
（2）分析表格中數(shù)據(jù)，得出電流和電壓的正比例關(guān)系；
（3）要探究電流和電阻的關(guān)系，需保持電阻兩端的電壓不變，改變電阻的阻值；
（4）要探究電流和電壓、電阻的關(guān)系，需用控制變量法．

解答 解：（1）由圖1知，電源由兩節(jié)干電池組成，最大電壓為3V，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程，而圖中選擇的是0～15V的量程，選擇不當(dāng)，改圖如圖所示：

為保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片位于最大阻值處的右端；
（2）①由表格中數(shù)據(jù)知，電壓變化，電流也變化，所以可以看出電流和電壓的關(guān)系；
②分析數(shù)據(jù)，電壓和電流的比值為定值，可得電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端電壓成正比；
（3）要探究電流和電阻的關(guān)系，應(yīng)多次更換不同阻值的電阻，并且每次更換后都要調(diào)節(jié)變阻器，使電壓表的示數(shù)不變；
（4）探究電流和電阻的關(guān)系，需保持電壓不變，改變電阻，而小明在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制定值電阻兩端電壓不變．
故答案為：
（1）如上圖所示；右；
（2）①電壓；②電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端電壓成正比；
（3）阻值不同的電阻；不變；
（4）沒(méi)有控制定值電阻兩端電壓不變．

點(diǎn)評(píng) 本題是“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，由于電流與電壓和電阻有關(guān)，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用控制變量法，否則無(wú)法得出正確結(jié)論．