Question

【題目】小聰探究電流與電壓的關系，實驗前他猜想：通過導體的電可能與其兩端的電壓成正比，為此，他利用電阻箱代替定值電阻設計了如圖甲所示的電路。己知電源電壓恒為6V，電阻箱R1規(guī)格“ 0~999.9Ω ”，滑動變阻器R2的規(guī)格“100Ω 1A”。

(1)圖乙是小聰連接的實物電路，請在圖中補畫一根導線，使之成為完整實驗電路，要求：滑片P向左移動時，接入電路的電阻變大。（___________）

(2)將R2調(diào)到最大阻值，連接完最后一根導線后，就發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表無示數(shù)“則他操作的錯誤是_________________________；電路的故障可能為____________________。

(3)排除故障后，他調(diào)節(jié)R1和R2的阻值，進行了第一次實驗，兩電表的示數(shù)如圖丙所示，則對應的電壓、電流值分別為________________V、______________A。

(4)接著他保持R2的滑片位置不動，調(diào)節(jié)R1的阻值，又測得了2、3、4三組數(shù)據(jù)，如下表。他分析實驗數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，通過R1的電流與其兩端的電壓不成正比。

實驗次數(shù)	電壓U/V	電流I/A
1
2	4.0	0.20
3	4.5	0.15
4	5.0	0.10

請指出他在操作中存在的問題：______________________________________。

(5)正在小聰準備重新實驗時，同組的小麗巧妙處理了實驗數(shù)據(jù)，做出了某個元件的/·U圖象，順利得出了正確結(jié)論。

①請你幫小麗在圖丁中畫出該圖象：

（_____________）

②根據(jù)圖像可計算出該元件的電阻值是_________________Ω；

③根據(jù)圖象得出的結(jié)論是______________________________________________。

Answer 1

【答案】 連接電路時，開關沒有斷開 電阻R1斷路 3V 0.3A 實驗中改變了R1大小 10 在電阻不變時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。

【解析】

(1)[1]因滑片P向右移動時，R2接入電路的電阻變大，故將變阻器滑片以左電阻絲連入電路中，如下圖所示：

(2)[2]連接電路時應斷開開關，而他連接完最后一根導線后，就發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表無示數(shù)，說明他在連接電路時，開關沒有斷開；

[3]電流表無示數(shù)，但電壓表與電源連通有示數(shù)，說明電阻R1斷路；

(3)[4][5]圖丙中，電壓表選用大量程，分度值為0.5V，示數(shù)為3V；電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A；

(4)[6]在連接電路時，開關要斷開；研究電流與電壓的關系時，要控制電阻大小不變，電壓表并聯(lián)在電阻箱的兩端，電阻箱為研究對象，故應控制電阻箱的電阻R1大小不變，通過改變變阻器連入電路中的電阻大小改變電阻箱的電壓大小；而實驗中改變了R1大小，故通過R1的電流與其兩端的電壓不能正比；

(5)①[7]在原操作中，因變阻器的滑片位置不動，可視為一定值，作為研究對象，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓

，

在實驗中，變阻器的電壓分別為

；

；

；

對應通過變阻器的電流分別為0.2A、0.15A、0.1A，根據(jù)描點作圖，如下圖2所示：

②[8]由圖象知，時， ，

故

③[9]由圖2知，電阻的電流隨電壓的變化關系為一直線，得出的結(jié)論是：在電阻不變時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。