Question

15．小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器 的规格是“20Ω 2A”．

（1）如图甲所示是小薇画出的电路图，小亮进行实物连线如图乙所示，请你在虚线框内把电路图补画完整（要求所补画的元件与实物电路对应）．
（2）开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左端，如图丙所示，其原因是电流表指针没有调零．
（3）确认电路无误后，闭合开关进行实验，他们记录的数据如下表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第①组（填写实验序号），理由是第1次实验的电压不可能低至0.6V或第1次实验的电流不可能低至0.12A；．

实验序号	①	②	③	④
电压/V	0.5	1.2	1.8	2.5
电流/A	0.10	0.24	0.35	0.5

（4）排除有拼凑嫌疑的数据后，分析数据可以得到的结论是：电阻一定时，通过导体的电流与导体的电压成正比；．
（5）以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是C．
A．探究影响滑动摩擦力大小的因素
B．探究杠杆的平衡条件
C．刻度尺测物体的长度．

Answer 1

分析 （1）根据实物图中变阻器的连接确定电路图的连接；
（2）电流表使用前指针要调零；
（3）根据表中数据，由欧姆定律，求出电阻大小，由电阻的串联和欧姆定律，求出当变阻器接入电路中最大电阻时，电路中最小的电流和R的最小电压，与表中数据对比，确定有拼凑的嫌疑数据；
（4）分析表中数据得出结论；
（5）多次实验的目的：①多次测量求平均值来减小误差；②多次测量寻找普遍规律．

解答 解：（1）原实物图中，变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，据此连接电路图，如下所示：

（2）开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左端，如图丙所示，其原因是：
电流表指针没有调零；
（3）根据表中数据，由欧姆定律，电阻大小约为：
R=$\frac{{U}_{4}}{{I}_{4}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω
为保护电路，连接电路时，将滑动变阻器的最大阻值为20Ω连入电路，当其阻值最大时，电路中有最小电流：
I=$\frac{U}{R{+R}_{滑}}$=$\frac{3V}{5Ω+20Ω}$=0.12A；
此时电阻的电压：U_R=IR=0.12A×5Ω=0.6V，即电路中的最小电流为0.12A，定值电阻两端最小电压为0.6V，而第一组数据，其电压值和电流值都低于可能达到的最小电压和电流，所以有拼凑的嫌疑；
（4）排除有拼凑嫌疑的第1组数据后，根据表中数据可知，考虑到误差因素，当电压变为原来几倍时，电流也随之变为原来的几倍，因此根据表中数据可得出的结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体的电压成正比；
（5）“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的是为了避免实验的偶然性，得出具有普遍性的结论：
A．探究影响滑动摩擦力大小的因素，进行多次测量是为了得出具有普遍性的结论，不符合题意；
B．探究杠杆的平衡条件，进行多次测量是为了得出具有普遍性的结论，不符合题意；
C．刻度尺测物体的长度，进行多次测量是为了取平均值减小误差，符合题意；
故选C．
故答案为：（1）如上所示；
（2）电流表指针没有调零；
（3）①；第1次实验的电压不可能低至0.6V或第1次实验的电流不可能低至0.12A；
（4）电阻一定时，通过导体的电流与导体的电压成正比；
（5）C．

点评 本题“探究电流与电压的关系”，考查电路的连接、电流表使用注意事项、串联电路的规律及欧姆定律的运用、数据分析及多次测量的不同目的．