Question

有两组同学在用电压表、电流表探究电流和电压关系．

Ⅰ（1）小刚根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，小军检查后发现有一根导线连接有误，请你在这根导线上打“×”并用笔画线代替导线，画出正确的连线．
（2）电路改正后，小刚闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数为电源电压值，取下电阻，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是

电阻断路

．
Ⅱ另一小组在实验过程中：（1）合上开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是

B

或

C

（填写代号）：
A．G与C相连，F与H相连
B．G与C相连，D与H相连
C．G与E相连，F与H相连
D．G与E相连，D与H相连
（2）该同学发现了（1）中的问题并作了改正．请用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接入图乙所示电路中，要求：滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大．
（3）实验测得的数据如表所示．根据这些数据在坐标图中描点并作出U-I图线．
（4）由图象可以得出结论：

在电阻一定时，电流与电压成正比

．
（5）滑动变阻器在该实验中的作用是：

改变电阻两端电压

（写出一条即可）．

Answer 1

分析：Ⅰ
（1）研究电流和电压的关系时，定值电阻和滑动变阻器组成串联电路，电流表测电流，电压表测量定值电阻两端的电压；
（2）电流表无示数说明电路中有断路的地方，电压表有示数，说明电压表和电源连接的部分电路中无断路；
Ⅱ
（1）移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．说明滑动变阻器的电阻不变，要么都接上面两个接线柱，要么都接下面两个接线柱．
（2）从电源正极出发，依次连接开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表、到电源负极，最后电压表并联在定值电阻两端．滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大，一定的连入电路的电阻减小，一定选择了接线柱F，上面接线柱任意选择．
（3）利用数学方法的描点法描出电压和电流对应的各点，连接起来．
（4）根据图象总结结论，先明确实验目的和横轴、纵轴代表的物理量，分析不同物理量之间变化的规律．
（5）滑动变阻器在电路中的作用有二：保护电路，改变电路两端电压．

解答：解：
Ⅰ
（1）电压表测量定值电阻的电压，应并联在定值电阻两端，图中电压表与定值电阻和滑动变阻器并联了．
（2）①电流表无示数，说明有断路；
②电压表的示数为电源电压值，说明电压表测量的是电源电压，电压表→电流表→电源→开关→滑动变阻器这个部分没有断路；
③取下电阻，两表的示数仍然不变，说明电阻不起作用，没有连入电路．因此故障是电阻断路了．
Ⅱ
（1）
A G与C相连，F与H相连，滑动变阻器连入右半段，移动滑片，能改变连入电路的电阻，改变电压和电流．不符合题意．
B．G与C相连，D与H相连，滑动变阻器没有连入电路，移动滑片，不能能改变连入电路的电阻，不能改变电压和电流．符合题意．
C．G与E相连，F与H相连，滑动变阻器全部连入电路，相当于定值电阻，移动滑片，不能能改变连入电路的电阻，不能改变电压和电流．符合题意．
D．G与E相连，D与H相连，滑动变阻器连入左半段，移动滑片，能改变连入电路的电阻，改变电压和电流．不符合题意．
故答案为：B或C．
（2）滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大，一定的连入电路的电阻减小，一定选择了接线柱F，上面接线柱任意选择．
（3）首先确定电流为横坐标，标出对应的电流0.1A、0.2A、0.3A、0.4A、0.5A．
再确定电压为纵坐标，标出对应的电压0.5V、1.0V、1.5V、2.0V、2.5V．
描出（0.1，0.5）（0.2，1.0）（0.3，1.5）（0.4，2.0）（0.5，2.5）各点．连接各点画出图象．
（4）分析图象知：在电阻一定时，通过导体的电流与两端电压成正比．
（5）滑动变阻器在电路中的主要作用是：改变电阻两端电压，探究电压对电流的影响作用．
故答案为：
Ⅰ
（1）错误的导线和改正的导线连接如左下图：
（2）电阻断路；
Ⅱ
（1）B、C；
（2）实物连接如中下图：
（3）电流、电压关系图线如右下图：
（4）在电阻一定时，电流与电压成正比；
（5）改变电阻两端电压．

点评：电压表和电流表判断电路故障的方法：
（1）电压表无示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路；
（2）电压表有示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路．