Question

16．小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器R′的规格是“20Ω  2A”．

（1）如图甲所示是小薇画出的电路图，小亮进行实物连线如图乙所示，请你在虚线框内把电路图补画完整（要求所补画的元件与实物电路对应）．
（2）开关闭合前，小亮发现电流表的指针如图丙所示，其原因是电流表指针没有调零；
（3）滑动变阻器在本次实验中除了保护电路，还有一个作用改变定值电阻两端的电压；
（4）确认电路无误后，闭合开关进行实验，第5次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丁所示，记为2.5V；他们记录的数据如表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第①组（填写实验序号），理由是通过定值电阻R的电流最小值为0.12A，不可能达到0.1A；

实验序号	①	②	③	④	⑤
电压/V	0.5	1.0	1.5	2.0
电流/A	0.10	0.2	0.3	0.4	0.5

（5）排除有拼凑嫌疑的数据后，分析数据可以提到的结论是：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．

Answer 1

分析 （1）变阻器滑片以右电阻丝连入电路中；
（2）电流表使用前要调零；
（3）探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，改变电压的大小，为得到普遍性的结论，要多次测量，据此分析；
（4）由图中电压表选用的量程确定分度值读数；
由欧姆定律求电阻，当变阻器最电阻20Ω连入电路中时，由电阻的串联和欧姆定律电路得出最小电流：
（5）横向比较表中数据得出结论．

解答 解：（1）原电路中，变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示：

（2）开关闭合前，小亮发现电流表的指针如图丙所示，其原因是：电流表指针没有调零；
（3）探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，改变电压的大小，为得到普遍性的结论，要多次测量，故滑动变阻器在本次实验中除了保护电路，还有一个作用：改变定值电阻两端的电压；
（4）确认电路无误后，闭合开关进行实验，第5次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丁所示，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V；
由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$，
电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，当变阻器最电阻20Ω连入电路中时，由电阻的串联和欧姆定律电路的最小电流：
I_小=$\frac{U}{R+{R}_{滑}}$=$\frac{3V}{5Ω+20Ω}$=0.12A，
故电路中的电流不可能为0.1A，即①数据有拼凑的嫌疑；
（5）排除有拼凑嫌疑的数据后，由表中数据可知，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，即在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
故答案为：（1）如上图；  （2）电流表指针没有调零； （3）改变定值电阻两端的电压；
（4）2.5；①；通过定值电阻R的电流最小值为0.12A，不可能达到0.1A；
（5）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．

点评 本题探究电流与电压的关系，考查电路图的画法、电流表使用注意事项、变阻器的作用、电压表读数和欧姆定律的运用和分析数据得出结论的能力．