Question

18．小明在探究“電流大小與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示的實(shí)物電路連接完整．
（1）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，故障的原因可能是①R發(fā)生斷路②電流表短路．
（2）排除故障后，小明通過實(shí)驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù)如表（一）所示，其中第1次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)如圖乙所示為0.1A．根據(jù)表（一）的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是電阻一定時，電流與電壓成正比．
表一：

實(shí)驗(yàn)序號	1	2	3
電阻R/Ω	R
電壓U/V	1.0	1.5	2.0
電流I/A		0.15	0.20

（3）小明繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系，將電阻R先后更換為5Ω和15Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)如表（二）所示．通過分析表（二）的數(shù)據(jù)，卻無法得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，請分析原因．
表二：

實(shí)驗(yàn)序號	1	2	3
電阻R/Ω	R	5	15
電壓U/V	2.0	1.5	2.3
電流I/A	0.20	0.30	0.15

Answer 1

分析 （1）電壓表有示數(shù)說明兩接線柱與電源之間是通路，電流表無示數(shù)可能是電路斷路即電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦�，可能是電流表短路�?br />（2）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)歐姆定律結(jié)合表中數(shù)據(jù)可得電阻的阻值，然后根據(jù)控制變量法得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）探究電流與電阻的關(guān)系應(yīng)控制電阻兩端電壓不變．

解答 解：（1）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)，這種情況的原因可能是電流表短路，可能是電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦啡鏡₀發(fā)生斷路、導(dǎo)線接觸不良等．
（2）由圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.1A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，電阻的阻值：R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
由表一的數(shù)據(jù)可知，電阻一定時，通過導(dǎo)體電流的變化倍數(shù)和兩端電壓的變化倍數(shù)相等，故可得出的結(jié)論：電阻一定時，電流與電壓成正比；
（3）更換電阻，電阻阻值變化，電阻兩端電壓變化，如果不調(diào)節(jié)滑動變阻器，不能控制電阻兩端電壓不變，因此不能得出電流與電阻成反比的結(jié)論；故操作錯誤為：沒有移動滑動變阻器的滑片，使電阻兩端的電壓不變．
故答案為：（1）①R發(fā)生斷路；②電流表短路；（2）0.1；電阻一定時，電流與電壓成正比；（3）沒有保持定值電阻兩端電壓不變．

點(diǎn)評 本題考查了電路故障分析、電壓表讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等問題，探究電流與電阻或電流與電壓的關(guān)系時要注意控制變量法的應(yīng)用；對電表進(jìn)行讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．