Question

18．回顾实验和探究：（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究欧姆定律：

器材	电源、导线、开关、三个阻值不同的定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器
电路图	请根据电路图，用笔画线将实物图连接起来．
方法 与 步骤	①连接电路时，开关S应当处于断开状态（选填：“断开”或“闭合”），这样做的目的是：避免出现短路，烧坏电学元件；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最右端，目的是避免电路中电流过大． ②保持R=R1=5Ω不变，移动滑动变阻器的滑片，测量并记录三次电阻R1两端的电压和通过的电流． ③换接另一个电阻R2=10Ω，向右（填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，保持电阻R2两端的电压U与R1的第一次实验中的两端的电压U相同，记下对应电流值I．；再换接另一个电阻R3=20Ω，重复步骤3．
表格	④请将实验表格填写完整． A．R=R1=5Ω                          B．U=2.0V 次数 电阻/Ω 电流I/A 1 5 0.4 2 10 0.2 3 20 次数 电压U/V 电流I/A 1 2 0.4 2 4 3 6 1.2
读图 图象	⑤请在如图表盘中填画好测量第1次电流时所选电流表的接线柱和指针位置． 请利用表中数据，用描点法画出R1的U-I图象．
结论	⑥分析表格1，可得结论一：在电阻一定时，导体中电流与导体两端电压成正比． ⑦分析表格2，可得结论二：在电压一定时，导体中电流和导体电阻成反比． 综合以上两个结论，可得到欧姆定律．
方法	⑧在研究电流跟电阻的实验中换用三个不同的定值电阻，保持它们两端的电压相同，用到的研究方法是控制变量法法．

Answer 1

分析 电路图：由电路图可知，滑动变阻器、定值电阻、电流表组成一个串联电路，电压表测定值电阻两端电压，由此连接电路；
方法与步骤：①连接电路时，开关处于断开状态和滑动变阻器处于最大阻值处都能保护电路；③探究电流跟电阻的关系应控制电阻两端电压不变而改变电阻阻值．当更换电阻后，由于电源电压不变，可以根据串联分压判断出电阻两端电压的变化情况，然后再确定滑片的移动；
表格：导体中电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比；
读图、图象：根据选择的电流表量程确定分度值，从而画出指针的位置；根据表格中数据描点连线可得图象；
结论：导体中电流与导体两端电压、导体的电阻有关；
方法：一个物理量与多个因素有关，探究与其中一个因素关系时，保持其他因素不变的方法叫控制变量法．

解答 解：电路图：由电路图知，滑动变阻器、定值电阻、电流表组成一个串联电路，电压表测定值电阻两端电压，即应与定值电阻并联，滑动变阻器一上一下接入电路．如图所示：；
方法与步骤：①连接电路时，为避免出现短路，烧坏电学元件，开关处于断开状态；滑动变阻器处于最大阻值处，即最右端，可避免电路中电流过大；
③实验中将5Ω的电阻换为10Ω的电阻后，由于滑动变阻器阻值未变，根据串联分压原理可知，电阻两端的电压会增大，为了使电阻两端的电压变小，须减小电路中的电流，即增大滑动变阻器的电阻，所以滑片向右移动；
表格：④探究电流与电阻关系时，定值电阻两端电压为2V，故：I₃=$\frac{U}{{R}_{3}}$=$\frac{2V}{20Ω}$=0.1A；
探究电流与电压关系时，导体的电阻保持5Ω不变，故：I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{4V}{5Ω}$=0.8A；
读图、图象：⑤根据表格中数据，第二次数据电流值是0.4A，电流表选择0～0.6A的量程，分度值为0.02A，所以指针在数值0.4处，如图所示：
；
根据表格中数据：电压：2V、4V、6V；相应电流：0.4A、0.8A、1.2A描点后，用平滑的曲线连接，
图象如下：
；
结论：⑥由表1中数据可知，在电阻一定时，导体中电流与导体两端电压成正比；⑦表格2中，探究导体中电流和导体电阻关系时，导体两端电压一定；方法：⑧导体中电流与导体两端电压和导体的电阻有关，探究电流与电阻关系时控制电压一定，改变定值电阻阻值的方法是控制变量法．
故答案为：电路图：如上图；
方法与步骤：①断开；避免出现短路，烧坏电学元件；最右端；避免电路中电流过大；③右；
表格：④0.1；0.8；
读图、图象：⑤电流表与图象如上图；结论：⑥导体中电流与导体两端电压成正比；⑦电压；⑧控制变量法．

点评 此题是典型的电学实验题，难度都不大，但考查角度全面，解决的关键是掌握扎实的基础知识．