Question

20．如圖甲所示是“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻關(guān)系”的電路圖．所用實驗器材是：電源（6V）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、電阻箱（0～999.9Ω）、滑動變阻器（40Ω 2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．

表1：

序號	電壓U/V	電流I/A
1	1.0	0.20
2	1.5	0.30
3	2.0	0.40

表2：

序號	電阻R/Ω	電流I/A
1	5	0.40
2	10	0.20
3	20	0.10

（1）表1為探究電流與電壓的關(guān)系時，所測得的幾組數(shù)據(jù)．分析表中數(shù)據(jù)可知：電阻箱接入電路的阻值為5Ω；當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系．
（2）繼續(xù)用圖甲的電路探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)通過調(diào)節(jié)變阻箱，改變其接入電路中的阻值，并通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)保持相同．表2為實驗中測得的幾組數(shù)據(jù)．分析表中數(shù)據(jù)可知：實驗中控制電阻箱兩端的電壓為2V不變．
（3）請根據(jù)表1中數(shù)據(jù)在圖中畫出電阻R的U-I關(guān)系圖象．
（4）在許多實驗中都需要進行多次測量，其目的有以下兩種：A．是為了找到普遍規(guī)律；B．是為了求平均值以減小誤差．你認(rèn)為在本實驗中測量多組數(shù)據(jù)的目的是A；“伏安法”測量定值電阻的阻值實驗中多次測量的目的是B（選填“A”或“B”）．

Answer 1

分析 （1）要探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系，需要用到控制變量法，若探究電流與電壓的關(guān)系，需使電阻不變，改變電壓；若要探究電流與電阻的關(guān)系，需使電壓不變，改變電阻；
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)保持電壓不變，改變電阻；掌握滑動變阻器在兩種情況下的作用及調(diào)節(jié)；掌握歐姆定律的基本公式及其變形公式應(yīng)用；
（3）根據(jù)表1中數(shù)據(jù)描點連線畫出電阻R的U-I關(guān)系的圖象；
（4）多次測量的目的：一是用來求平均值來減小誤差，二是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律．

解答 解：
（1）探究電流與電壓的關(guān)系時，要保持電阻值不變，根據(jù)第一組數(shù)據(jù)知，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=5Ω；
分析得，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，電流就增大為原來的幾倍，可得當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（2）探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)通過調(diào)節(jié)變阻箱，改變其接入電路中的阻值，并通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)保持相同．表2為實驗中測得的幾組數(shù)據(jù)；
由表2中第一組數(shù)據(jù)可知：變阻箱兩端電壓U=IR=0.4A×5Ω=2V，
實驗中控制電阻箱兩端的電壓為2V不變；
（3）根據(jù)表1中數(shù)據(jù)描點連線畫出電阻R的U-I關(guān)系的圖象為：
；
（4）探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系是為了從不同情況中找到普遍規(guī)律；
“伏安法”測量定值電阻的阻值實驗中多次測量的目的是為了多次測量求平均值來減小誤差．
故答案為：
（1）5；正比；（2）變阻箱；滑動變阻器；2；（3）見上圖；（4）A；B．

點評 本題考查了歐姆定律的應(yīng)用、分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力、多次實驗的目的、控制變量法的應(yīng)用等，知識點多，有利于提高分析實驗的能力．