Question

12．某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了如图1所示的电路．选用的器材有：阻值约为4Ω的2B铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，0～0.6A的电流表，0～3V的电压表，滑动变阻器（10Ω 2A），开关，导线等．

（1）该同学根据电路图连接电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到b端（选填“a”或“b“）．
（2）该同学移动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在下表中．当采集第三组数据时，电流表指针的偏转情况如图2所示，此时电流表的示数为0.30A．

实验序号	①	②	③	④	⑤
U/V	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0
I/A	0.1	0.18		0.38	0.48

（3）该同学采集多组实验数据的目的是避免偶然性，便于找出规律．
（4）请根据表格中的五组数据在给定的图3坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线．
（5）由画出的图线可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系为：当铅笔芯电阻一定时，通过铅笔芯的电流和两端的电压成正比．

Answer 1

分析 （1）在闭合开关之前，应使电路中电流最小，即滑动变阻器应接入最大电阻，则根据上问中的接法可选择移至哪一端；
（2）根据电流表量程和分度值读出示数；
（3）实验过程中多次测量的目的有两个：一是取平均值以减小误差，二是避免因测量次数太少造成结论的片面性或偶然性总结规律．
（4）根据数据采用描点的方法画出图象；
（5）在分析实验结论时应用控制变量法，当一个量随着另一个量的增大而增大，且其增大的倍数相等时，则成正比关系．

解答 解：（1）防止电路中电流过大，滑动变阻器在电路接通时，应接入最大电阻，故滑片应滑到b端；
（2）根据第二组和第四组数据判断，电流表选择的是0.6A量程，每一小格是0.02A，故读数为0.30A；
（3）为了更有说服力，避免偶然性，便于找出规律，该同学采集了多组数据进行分析；
（4）根据实验收集到的数据，在图中坐标系上，采用描点的方法画出铅笔芯的电阻不变时，电流随电压变化的图象，为正比例图象：
；
（5）根据的数据和图象，可以得出的结论是：当铅笔芯电阻一定时，通过铅笔芯的电流和两端的电压成正比．
故答案为：（1）b；（2）0.30；（3）避免偶然性，便于找出规律；（4）如图；（5）当铅笔芯电阻一定时，通过铅笔芯的电流和两端的电压成正比．

点评 本题考查了实验的注意事项和电路反常现象的判断、电流表的读数、作图及分析数据的分析能力，关键是控制变量法的应用，平时学习时一定注意该方法的掌握与应用．