Question

17．某实验小组探究电流与电压的关系时，所用器材如下：电源1个，电流表、电压表各1只，定值电阻1个，滑动变阻器1只，开关1个，导线若干；设计的电路如图甲所示．实验中获取的数据如表：

实验次数	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
U/V	0.8	1.2	1.8	2.0	2.2
I/A	0.16	0.24	0.36	0.40	0.44

（1）请根据图甲所示电路和表中的实验数据，将图乙所示的实物电路中未连接的导线端①和②连接到合适的接线柱上．将滑动变阻器的滑片P移到最左端（选填“最左端”、“中央”或“最右端”）后才能闭合．
（2）闭合开关后，发现电流表的指针并不发生偏转，电压表的指针发生了偏转，可能发生的故障是：电阻R断路．
（3）请根据表中数据在图丙的坐标中画出电流随电压变化的图象．
（4）分析表中的数据或图象，你能得出的实验结论：电阻一定时，电流与电压成正比．
（5）该实验小组还利用此电路探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，依次用8Ω、12Ω和16Ω的电阻替换原来的定值电阻，实验过程中应使电压表读数不变（选填“变大”、“变小”或“不变”），更换不同阻值的电阻器后，调节滑动变阻器滑片P位置的同时，眼睛紧盯电压表，直到符合要求后，再读取电流表的读数．

Answer 1

分析 （1）根据实验电路图连接实物图，连接电路时要注意：滑动变阻器的接法，电表量程的选择、正负接线柱不要接反；为保护电路安全，连接电路时应断开开关，闭合开关前滑片应置于最大阻值处；（2）电压表指针有明显偏转说明电压表两接线柱与电源正负极之间是通路，电流表的指针几乎没有偏转说明电压表并联的部分断路；
（3）根据表中数据，利用描点法作图；
（4）根据图象或实验数据，判断电压与电流间有什么关系，然后得出结论；
（5）探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时，应保持电阻两端电压不变，用阻值较大的电阻代替阻值较小的电阻后，为保证电阻两端电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值应变大．

解答 解：（1）据表中数据可知，电流表选择0～0.6A量程；滑动变阻器选择右下方的接线柱与电阻串联，电路连接如下：

为保护电路安全，连接电路，开关应断开，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，即最左端；
（2）闭合开关后，电流表的指针几乎没有发生偏转，说明电路存在开路，电压表的指针发生了偏转，说明与电压表并联的部分开路，即电阻R断路；
（3）根据表中数据，利用描点法作图，如图所示：

（4）由图象可知，图象是一条倾斜的直线，故电流I与电压U成正比，即在电阻一定时，电流与电压成正比；
（5）探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时，应保持电阻两端电压不变，用阻值较大的电阻更换阻值较小的电阻后，电阻阻值变大，电阻分压较大，为保持电压表示数不变，应增大滑动变阻器的分压，应使滑动变阻器接入电路的阻值变大，调节滑动变阻器滑片P位置的同时，眼睛紧盯电压表，再读取电流表的示数．
故答案为：（1）如图；最左端；（2）电阻R断路；（3）如图；（4）电阻一定时，电流与电压成正比；（5）不变，电压表；电流表．

点评 本题考查了连接电路图、作图象、求电阻阻值、分析实验数据、滑动变阻器的调节等问题，是实验的常考内容，一定要掌握；用图象法处理实验数据是常用的方法，要掌握描点法作图象的方法．