Question

10．在探究“通過導體的電流與兩端電壓關系”的實驗中：
（1）實驗電路如圖所示，某小組選用R為5Ω的電阻，規(guī)格為“20Ω  2A”的滑動變阻器，兩節(jié)新干電池為電源進行實驗．
①閉合開關前，將滑動變阻器滑片P向右（填“左”或“右”）移動，使其接入電路的阻值最大．閉合開關后，發(fā)現電壓表無示數，電流表有示數，則故障原因可能是電阻R短路或電壓表壞了．
②排除故障后，進行實驗，記錄相關數據如表所示．根據表中數據可以得到的結論是：當電阻一定時，導體中的電流與電壓成正比．

U/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	2.8
I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.56

（2）進行實驗時，該小組發(fā)現：
①調節(jié)滑動變阻器無法使電壓表的示數為0.5V，為使電壓表示數為0.5V，可采取的辦法是采用一節(jié)干電池供電或換用阻值更大的滑動變阻器．
②調節(jié)滑動變阻器無法使電壓表的示數達到3.0V，你猜想可能原因是導線有電阻（寫出一種即可）．
（3）該小組在處理數據時發(fā)現：電壓U與電流I的比值恰好等于電阻R的值．為進一步論證此發(fā)現，他們提出兩種收集數據的方案，
方案一：收集電阻值為5Ω的幾個小組的數據；
方案二：收集電阻值不同的幾個小組的數據．
你認為方案更合理二．理由是多測幾組電阻值不同的數據，結論更具有普遍性．

Answer 1

分析 （1）①滑動變阻器可以對電路起到保護作用，因此，在電路開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片P調到阻值最大處；
電流表有示數，說明電路為通路；電壓表無示數，說明電壓表斷路或與電壓表并聯的元件短路；
②分析表中數據，得出電流與電壓的關系；
（2）從電源電壓及串聯電路的電壓規(guī)律及電路其它元件的存在電阻考慮．
（3）為了使實驗結論具有普遍性，實驗時需要選取不同的電阻實驗．

解答 解：（1）①由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的接線柱，所以在閉合開關前，應將滑片移至最右端，使其阻值最大；
電流表有示數，說明電路為通路；電壓表無示數，說明電壓表斷路或與電壓表并聯的元件短路，因此電路故障為電阻R短路或電壓表壞了；
②由表格中數據知，當電阻一定時，導體的電壓增大為原來的幾倍，通過電阻的電流也增大幾倍，故可得結論：當電阻一定時，導體中的電流與電壓成正比．
（2）①由題意知，電源由兩節(jié)干電池組成，調節(jié)滑動變阻器無法使電壓表的示數為0.5V，可能是電源電壓過大，采取的辦法是采用一節(jié)干電池供電；
②燈泡兩端的電壓總是達不到3V，可能是導線有電阻、接線柱和導線連接不緊、電池有電阻、電流表有電阻等，造成分壓的原因．
（3）如果實驗只是用同一種電阻做，則實驗得到的數據具有特殊性，使得結論不具有普遍性，因此實驗方案二比較好．
故答案為：
（1）①右；電阻R短路或電壓表壞了；②電阻；正；
（2）①采用一節(jié)干電池供電； ②導線有電阻；
（3）二；多測幾組電阻值不同的數據，結論更具有普遍性．

點評 此題為探究電流與電壓、電阻關系的實驗，做實驗時，必須在一定條件的基礎上，讓實驗結論具有普遍性．