Question

19．回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）：
（1）探究通电螺线管的极性：

装 置 图	请在图甲中标出磁感线的方向和电源的正负极；
结论	图甲说明通电螺线管的磁场形状跟条形磁铁的磁场相似，比较A和B可得出通电螺线管的南北极位置与线圈的绕法有关，这里用到安培定则：伸开右手，让弯曲的四指指向电流的方向，那么大拇指指的是通电螺线管的N极．

（2）探究欧姆定律：

实验过程	①请你在方框中画出实验电路图． ②按照电路图连接电路，移动滑动变阻器的滑片，测得定值电阻R1的三次电压和电流值如表一． ③换接定值电阻R2和R3，再次进行实验，移动滑动变阻器的滑片，保持R2和R3两端的电压与R1的两端的电压不变，测得的三次电压和电流值如表二、表三． ④分析数据，得出结论．
表格	表1 次数 1 2 3 U/V 2 4 6 I/A 0.4 0.8 1.2 表2 次数 1 2 3 U/V 2 4 6 I/A 0.2 0.4 0.6 表3 次数 1 2 3 U/V 2 4 6 I/A 0.1 0.2 0.3
结论	①上述实验图象如图所示，则图线c反映的是电阻R1的实验情况． ②导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．
问题讨论	我们还可以利用此装置测量小灯泡的电阻，依据的原理公式是I=$\frac{U}{R}$，右图是某同学画的灯泡的I-R图象，其中正确的是B，原因是小灯泡的电阻是变化的．

Answer 1

分析 （1）据实验表明，通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场是相似的；且通电螺线管的磁场方向与电流的方向和线圈的绕法有关；而后结合安培定则分析即可解决．
（2）实验过程：
①据实验原理画出电路图即可；
③在探究电流和电阻的关系时，应该控制电压不变；
结论：根据电流一定时，电阻两端的电压与电阻成反比即可图象即可判断反映R₁实验情况的图象；根据控制变量法分析表1和表2的同组数据即可得出实验结论．
问题讨论：
伏安法测电阻的原理是欧姆定律，即公式是：I=$\frac{U}{R}$；
灯丝的电阻不是固定的，是受温度影响的．

解答 解：（1）据图甲可知，通电螺线管的磁场形状跟条形磁体的磁场相似，比较A和B可知道，它们的电流方向相同，但线圈的绕法不同，其外部磁场不同，所以可以得出结论是：通电螺线管的南北极位置与线圈的绕法有关；据课本可知，安培定则的内容是：伸开右手，让弯曲得四指指向电流的方向，那么大拇指指的是通电螺线管的N极．
（2）实验过程：
①将电源、开关、电流表、电阻以及滑动变阻器依次连接起来，并将电压表并联在电阻两端；如下图所示：

③据课本知识可知，在探究电流和电阻的关系时，应该控制电压不变；
结论：
据上面的表格中任何一组数据，可以计算出每个电阻的大体数值，即
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω；
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
R₂=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω；故R₁的电阻最小；
由图象可知，电流相同时，因电流一定时，电阻c两端的电压最小，故电阻最小，即表示R₁的实验情况；
分析表1和表2的同组数据可知，导体两端的电压相同时，通过电阻电流的变化倍数和电阻阻值变化倍数的倒数相等，故可得结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
问题讨论：
伏安法测电阻的原理是欧姆定律，即公式是：I=$\frac{U}{R}$；灯丝的电阻不是固定的，是受温度影响的，所以B图象是正确的．
故答案为：（1）条形磁铁；线圈的绕法；右；电流的方向；（2）实验过程：①见上图；③不变；结论：c；正；问题讨论：I=$\frac{U}{R}$；B；变化的．

点评 此题考查了安培定则的理解、欧姆定律的探究过程，是一道综合性的实验题目．