Question

4．某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了如图甲所示的电路，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，开关应断开（选填“闭合”或“断开”），然后滑动变阻器的滑片P移到b端（选填“a”或“b”）．
（2）在研究电流与电压的关系时，控制电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片改变电阻两端电压，这种实验方法是控制变量法的思想．
（3）排除故障后，该同学移动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在上表中．当采集第三组数据时，电流表指针的偏转情况如图乙所示，此时电流表的示数为0.3A．
（4）由表中数据可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压成正比．

实验序号	U/V	I/A
①	0.4	0.1
②	0.8	0.2
③	1.2
④	1.6	0.4
⑤	2.0	0.5

（5）若本实验的电源采用四节干电池，则提供的电压表的量程还适用吗？不适用；原因是电源电压为6V．

Answer 1

分析 （1）在连接电路的过程中，开关应断路；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）研究电流与电压电阻的关系，要用到控制变量法．它是科学探究中的重要思想方法，控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一；
（3）根据电流表量程和分度值读出示数；
（4）运用控制变量法，分析表中数据归纳出结论；
（5）一节干电池的电压为1.5V，据此判断电源电压和电压表的量程．

解答 解：（1）在连接电路的过程中，开关应断路；闭合开关之前，应使滑动变阻器应接入最大电阻，则滑片p处于B端；
（2）在研究电流与电压的关系时，控制电阻不变，改变电阻两端电压，这种实验方法是控制变量法；
（3）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；
（4）铅笔芯的电阻一定，由表中数据可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压成正比；
（5）四节干电池的电压为U=1.5V×4=6V，所以电源电压为6V；电压表的选择的量程已不适用，应该选择0～15V量程．
故答案为：（1）断开；b；（2）控制变量；（3）0.3；（4）正；（5）不适用；电源电压为6V．

点评 本题考查了实验的注意事项、控制变量法的应用、电流表的读数、电压表量程的选择等知识，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．