Question

18．如图甲所示是小明“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图，各元件及连接均完好但不完整．

（1）请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于B（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出I-U图象，如图乙中a所示，根据图象得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比．这个实验过程运用的主要实验方法是控制变量法．
（4）将电阻换成小灯泡，重复上述实验，绘制出I-U图象，如图乙中b所示，则根据图象得出结论：当电灯两端的电压变小，通过灯丝的电流变小，灯丝的电阻变小（选填“变小”、“不变”或“变大”）．

Answer 1

分析 （1）将电流表和滑动变阻器串联在电路中，注意电流表正负接线柱的接法，滑动变阻器要接一上一下；
（2）为防止电路中的电流过大，烧坏元件，在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（3）电阻一定，电路中的电流与其两端的电压成正比；
探究电流与电压和电阻的关系，需用到控制变量法；
（4）灯丝的电阻与温度有关，随温度的升高而增大，灯丝两端的电压越小，电流越小，灯丝的实际功率越小，温度越低，电阻越小．

解答 解：（1）将电流表和滑动变阻器与电阻串联，变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如图所示：

（2）滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最右端，即B端，使其阻值最大；
（3）图乙a是一条过原点的直线，可知在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成比；
探究电流与电压的关系，需使电阻的阻值不变，用到控制变量法；
（4）由图线b可知，通过灯泡的电流为$\frac{1}{2}$I₀，灯泡两端的电压小于$\frac{1}{2}$U₀，则根据R=$\frac{U}{I}$可知，灯泡两端的电压越小，灯泡中的电流越小，电压与电流的比值也变小，可知灯丝的电阻变小．
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）正比；控制变量法；（4）变小．

点评 探究电流与电压和电阻的关系实验是电学的重点实验，首先要注意控制变量法在实验中的应用，有关实物电路的连接、滑动变阻器的使用等都是电学实验中的常见问题，同时还要注意灯丝电阻与温度的关系．