Question

17．物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系．实验室有：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择，实验用电路如图a所示．

（1）图b是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替导线完成连接（连线不交叉）．要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大．
（2）连好电路闭合开关，电流表示数较大、电压表示数为零，则电路故障原因可能B
A．电压表的量程选大了         B．电阻R₀发生了短路
C．滑动变阻器发生了断路       D．滑动变阻器发生了短路
（3）他们排除故障后继续实验，测得多组数据记录在表中，在给定的坐标纸上作出图象，分析得出了结论．在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的，但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同．请你利用表中数据在图c中作出I-U图象，并回答造成这种不同的原因是所使用的定值电阻不同．

实验次数	1	2	3	4	5
电压表 示数/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流表 示数/A	0.12	0.19	0.25	0.28	0.38

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物图，根据滑动变阻器的滑片P向A端移动电压表示数变大确定变阻器的接线柱的连接；
（2）电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明电压表被短路；
（3）根据表格数据描点连线作出图象；可以从各组使用电阻不同分析造成实验作出的图象产生差异的原因；

解答 （1）根据实验电路图连接实物图，电压表测定值电阻两端电压，滑片P向A端移动，电压表示数变大，根据U=IR，所以通过R电流应变大，故变阻器阻值变小，应将A接线柱接入电路中，如下图b1所示：
（2）根据电路图电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流；
A、如果是电压表的量程选大了，电压表指针摆较小，不会为0，不符合题意；
B、如果电阻R₀发生了短路，电流表有示数，电压表示数为零，符合题意；
C、如果是滑动变阻器断路，即电路为断路，电流表、电压表都无示数，不符合题意；
D、如果滑动变阻器短路，电路中电流将会很大，电流表、电压表都有示数，不符合题意；
答案选B；
（3）由表格数据描点连线作出I-U图象，如下图e所示：

探究电流与电压的关系时应控制电阻的阻值不变，各小组采用不同的定值电阻进行探究时，相同电压下的电流不同，做出的I-U图象不同；
故答案为：（1）如上图b1所示；
  （2）B；  
（3）如上图d2所示；  所使用的定值电阻不同．

点评 本题探究电流与电压的关系，考查电路的连接、故障的分析及对实验结果进行评估的能力，属于中等难度的题目．