Question

某物理学习小组，在做探究“导体中的电流与两端的电压、电阻的关系”
的实验，关于导体中的电流与电压、电阻的关系，同学们作出如下的猜想：
猜想一：导体中的电流随电压的增大而增大；
猜想二：导体中的电流随电压的增大而减小；
猜想三：导体中的电流随电阻的增大而增大．
根据猜想同学们设计并连接了如图1所示电路，认真观察电路回答下列问题：
（1）根据图的电路连接情况，请在虚线框内画出相应的电路图．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在

 

端．这样做的目的是

 

．
（3）闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数几乎等于电源电压．由此可以判断该电路在

 

（选填“ab”、“bc”“cd”）之间出现了

 

故障（选填“短路”或“断路”）．

R=4Ω	1	2	3
电 压	2V	3V	4V
电 流	0.5A	0.75A	1A

（4）电路故障排除后，同学们把测量到的数据记录在下面的表格中，认真分析表中的数据，可知猜想

 

是正确的．实验中同学们测了三次，这样测三次的目的是为了

 

．

Answer 1

分析：（1）根据实物图画出电路图，注意连接的顺序和方式；
（2）为保护电路，在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）电流表无示数，则说明电路中发生断路，电压表示数为电源电压，则与电压表并联的电路断路；
（4）分析表格中的数据，电阻不变，电压逐渐变大，所以可以分析出电流和电压的关系．

解答：解：（1）由实物图知，从电源的正极出发，依次连接滑动变阻器、电流表、电阻、开关，最后回到电源的负极，电压表与电阻并联，如图所示：

（2）由图知，滑动变阻器的下面接了右边的接线柱，所以为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在最左端（或A端），使其阻值最大；
（3）电流表无示数，电压表的示数几乎等于电源电压，说明与电压表并联的电路即cd间发生了断路；
（4）由表格中数据知，电阻相同，电压增大，电流也增大，可知猜想一正确；
实验中测量三组数据，是为了通过分析得出电流和电压之间的正比例关系．
故答案为：（1）见上图；（2）A（或电阻最大）；保护电路；（3）cd；断路；（4）一；得出电流和电压之间的正比例关系．

点评：探究“导体中的电流与两端的电压、电阻的关系”实验，需用到控制变量法，对于电学实验，有关电路图的画法、电路的连接、电路故障的分析等都是必须掌握的内容．