Question

【题目】小聪探究电流与电压的关系，实验前他猜想：通过导体的电可能与其两端的电压成正比，为此，他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路。己知电源电压恒为6V，电阻箱R1规格“ 0~999.9Ω ”，滑动变阻器R2的规格“100Ω 1A”。

(1)图乙是小聪连接的实物电路，请在图中补画一根导线，使之成为完整实验电路，要求：滑片P向左移动时，接入电路的电阻变大。（___________）

(2)将R2调到最大阻值，连接完最后一根导线后，就发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数“则他操作的错误是_________________________；电路的故障可能为____________________。

(3)排除故障后，他调节R1和R2的阻值，进行了第一次实验，两电表的示数如图丙所示，则对应的电压、电流值分别为________________V、______________A。

(4)接着他保持R2的滑片位置不动，调节R1的阻值，又测得了2、3、4三组数据，如下表。他分析实验数据后发现，通过R1的电流与其两端的电压不成正比。

实验次数	电压U/V	电流I/A
1
2	4.0	0.20
3	4.5	0.15
4	5.0	0.10

请指出他在操作中存在的问题：______________________________________。

(5)正在小聪准备重新实验时，同组的小丽巧妙处理了实验数据，做出了某个元件的/·U图象，顺利得出了正确结论。

①请你帮小丽在图丁中画出该图象：

（_____________）

②根据图像可计算出该元件的电阻值是_________________Ω；

③根据图象得出的结论是______________________________________________。

Answer 1

【答案】 连接电路时，开关没有断开 电阻R1断路 3V 0.3A 实验中改变了R1大小 10 在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

【解析】

(1)[1]因滑片P向右移动时，R2接入电路的电阻变大，故将变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，如下图所示：

(2)[2]连接电路时应断开开关，而他连接完最后一根导线后，就发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，说明他在连接电路时，开关没有断开；

[3]电流表无示数，但电压表与电源连通有示数，说明电阻R1断路；

(3)[4][5]图丙中，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为3V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A；

(4)[6]在连接电路时，开关要断开；研究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，电压表并联在电阻箱的两端，电阻箱为研究对象，故应控制电阻箱的电阻R1大小不变，通过改变变阻器连入电路中的电阻大小改变电阻箱的电压大小；而实验中改变了R1大小，故通过R1的电流与其两端的电压不能正比；

(5)①[7]在原操作中，因变阻器的滑片位置不动，可视为一定值，作为研究对象，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压

，

在实验中，变阻器的电压分别为

；

；

；

对应通过变阻器的电流分别为0.2A、0.15A、0.1A，根据描点作图，如下图2所示：

②[8]由图象知，时， ，

故

③[9]由图2知，电阻的电流随电压的变化关系为一直线，得出的结论是：在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。