Question

18．在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示，已知電源電壓不變，R₁為定值電阻，電流表選用0～0.6A量程，電壓表V₁選用0～3V量程，電壓表V₂選用0～15V量程，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω  1A”字樣．

（1）閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表指針的指向如圖乙所示，出現(xiàn)的問(wèn)題是電流表正負(fù)接線柱接反．
（2）正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片P，記錄電流表與電壓表V₁的示數(shù)，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，分析表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與兩端電壓成正比．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電壓表V1的示數(shù)U1/V	電流表A的示數(shù)I/A
1	1.0	0.1
2	2.0	0.2
3	3.0	0.3

（3）實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)記錄的電流表與電壓表V₂的示數(shù)，畫(huà)出R₂的 I-U關(guān)系圖象如圖丙所示，由此可知，電源電壓是6V，在保證實(shí)驗(yàn)器材安全的情況下，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不得小于10Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況分析原因；
（2）由電路圖知，電壓表V₁測(cè)量電阻R₁兩端電壓，電流表測(cè)量電路電流．比較電壓、電流變化規(guī)律就能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)U₁=1.0V時(shí)，電流表A的示數(shù)I=0.1A，由丙圖可知，此時(shí)U₂=5.0V，則電源電壓U=U₁+U₂；根據(jù)最大電流，利用歐姆定律計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值．

解答 解：（1）由圖乙可知，電流表指針?lè)崔D(zhuǎn)，說(shuō)明電流表正負(fù)接線柱接反；
（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出：電壓成倍增大，電流也成倍增大，且兩者增大的倍數(shù)相同．所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與兩端電壓成正比．
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)U₁=1.0V時(shí)，電流表A的示數(shù)I=0.1A，由丙圖可知，此時(shí)U₂=5.0V，則電源電壓U=U₁+U₂=1.0V+5.0V=6V；
由題意可知，電路中的最大電流為I=0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U_滑=3V，則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω．
故答案為：（1）電流表正負(fù)接線柱接反；（2）在電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與兩端電壓成正比；（3）6；10．

點(diǎn)評(píng) 在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用控制變量法，需控制電阻不變，改變電壓．