Question

16．在“探究导体的电流跟电压和电阻的关系”的实验中，小刚同学根据电路图连接电路如下：

（1）请你依据电路图帮他将剩余的实验电路图连接完整．
（2）闭合开关前，小刚应将滑动变阻器的滑片P滑到b端．（选填“a”或“b”）
（3）实验时改变滑动变阻器的位置测量三次，其中第2次测量时电压表和电流表的示数如图所示，可知当电压为2.5V时，电流为0.5A．分析实验记录表1，发现电流与电压关系的初步结论为：电阻不变时，通过导体的电流与电压成正比．从表1中的第1次实验到第2次实验的操作过程中，滑动变阻器的滑片P应该进行调节，滑动变阻器改变电阻的原理是改变电阻丝连入电路中的长度．
（4）若要探究“电流与电阻的关系”，实验时每次更换不同电阻．同样的实验要用不同阻值的几个电阻来重复做，其目的是多次测量得出普遍性的结论．更换电阻后闭合开关，接下来必须做的操作是移动变阻器的滑片使电压表示数保持不变，然后进行测量电流．实验记录如下表所示，根据表中的数据，在图d中画出电流与电阻关系的图象．
（5）分析比较表格中数据可知表格一所用电阻和表格二中序号④所用电阻相同．
表格一

序号	①	②	③
电压U/V	2		2.8
电流I/A	0.40		0.56

表格二

序号	④	⑤	⑥
电压R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.40	0.20	0.13

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物图；
（2）闭合开关前，为保护电路，变阻器连入电路中的电阻最大；
（3）由图c电表量程确定分度值，分别读出电压表、电流表示数，分析表中数据得出结论，根据变阻器的工作原理回答；
（4）为得出普遍性的结论，应多次测量；若要探究“电流与电阻的关系”时，要控制电压表示数不变，根据变阻器在电路中的作用回答；由描点法作图；
（5）由欧姆定律求出表一中的电阻大小结合表二回答；

解答 解：（1）根据电路图连接实物图，将变阻器左边电阻丝连入电路中，如下左图所示：

（2）闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻最大，即小刚应将滑动变阻器的滑片P滑到b端；
（3）图c中，电压表和电流表均选用小量程，分度值分别为0.1V、0.02A，示数分别为2.5V、0.5A；
由表中数据可知，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.40A}$…=$\frac{2.8V}{0.56A}$=5Ω，即电压与对应的电流的比值为一定值，得出的结论为：在电阻不变时，通过导体的电流与电压成正比；
（4）若要探究“电流与电阻的关系”，实验时每次更换不同电阻．同样的实验要用不同阻值的几个电阻来重复做，其目的是：多次测量得出普遍性的结论；
更换电阻后闭合开关，根据分压原理，电压表示数发生变化，因要保持电压表示数不变，接下来必须做的操作是，移动变阻器的滑片使电压表保持不变然后进行测量电流．
根据表中数据，用描点法作图，用光滑的曲线连接起来如上右图所示：
（4）多次测量得出普遍性的结论；移动变阻器的滑片使电压表保持不变；如上图所示；
（5）由（3）知，表格一中所用电阻大小为5Ω，与表格二中序号④所用电阻相同．
故答案为：（1）如上所示；
（2）b；
（3）2.5；0.5；电阻不变时，通过导体的电流与电压成正比；改变电阻丝连入电路中的长度；
（4）多次测量得出普遍性的结论；移动变阻器的滑片使电压表示数保持不变；如上右图所示；
（5）④．

点评 本题探究导体的电流跟电压和电阻的关系，考查电路的连接、实验注意事项、电表的读数、分析数据归纳结论的能力、滑动变阻器改变电阻的原理和作用及归纳法的运用等知识，综合性较强．