Question

15．小薇和小亮兩位同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，電源使用兩節(jié)新干電池，滑動(dòng)變阻器 的規(guī)格是“20Ω 2A”．

（1）如圖甲所示是小薇畫(huà)出的電路圖，小亮進(jìn)行實(shí)物連線如圖乙所示，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)把電路圖補(bǔ)畫(huà)完整（要求所補(bǔ)畫(huà)的元件與實(shí)物電路對(duì)應(yīng)）．
（2）開(kāi)關(guān)閉合前，小亮發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左端，如圖丙所示，其原因是電流表指針沒(méi)有調(diào)零．
（3）確認(rèn)電路無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他們記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，老師指出其中一組數(shù)據(jù)有拼湊的嫌疑，你認(rèn)為是第①組（填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)序號(hào)），理由是第1次實(shí)驗(yàn)的電壓不可能低至0.6V或第1次實(shí)驗(yàn)的電流不可能低至0.12A；．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	①	②	③	④
電壓/V	0.5	1.2	1.8	2.5
電流/A	0.10	0.24	0.35	0.5

（4）排除有拼湊嫌疑的數(shù)據(jù)后，分析數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電壓成正比；．
（5）以下實(shí)驗(yàn)與“探究電流與電壓的關(guān)系”進(jìn)行多次測(cè)量的目的不相同的是C．
A．探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
B．探究杠桿的平衡條件
C．刻度尺測(cè)物體的長(zhǎng)度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)物圖中變阻器的連接確定電路圖的連接；
（2）電流表使用前指針要調(diào)零；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由歐姆定律，求出電阻大小，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，求出當(dāng)變阻器接入電路中最大電阻時(shí)，電路中最小的電流和R的最小電壓，與表中數(shù)據(jù)對(duì)比，確定有拼湊的嫌疑數(shù)據(jù)；
（4）分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（5）多次實(shí)驗(yàn)的目的：①多次測(cè)量求平均值來(lái)減小誤差；②多次測(cè)量尋找普遍規(guī)律．

解答 解：（1）原實(shí)物圖中，變阻器滑片以左電阻絲連入電路中，據(jù)此連接電路圖，如下所示：

（2）開(kāi)關(guān)閉合前，小亮發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左端，如圖丙所示，其原因是：
電流表指針沒(méi)有調(diào)零；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由歐姆定律，電阻大小約為：
R=$\frac{{U}_{4}}{{I}_{4}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω
為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω連入電路，當(dāng)其阻值最大時(shí)，電路中有最小電流：
I=$\frac{U}{R{+R}_{滑}}$=$\frac{3V}{5Ω+20Ω}$=0.12A；
此時(shí)電阻的電壓：U_R=IR=0.12A×5Ω=0.6V，即電路中的最小電流為0.12A，定值電阻兩端最小電壓為0.6V，而第一組數(shù)據(jù)，其電壓值和電流值都低于可能達(dá)到的最小電壓和電流，所以有拼湊的嫌疑；
（4）排除有拼湊嫌疑的第1組數(shù)據(jù)后，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，考慮到誤差因素，當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉?lái)幾倍時(shí)，電流也隨之變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍，因此根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電壓成正比；
（5）“探究電流與電壓的關(guān)系”進(jìn)行多次測(cè)量的目的是為了避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，得出具有普遍性的結(jié)論：
A．探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素，進(jìn)行多次測(cè)量是為了得出具有普遍性的結(jié)論，不符合題意；
B．探究杠桿的平衡條件，進(jìn)行多次測(cè)量是為了得出具有普遍性的結(jié)論，不符合題意；
C．刻度尺測(cè)物體的長(zhǎng)度，進(jìn)行多次測(cè)量是為了取平均值減小誤差，符合題意；
故選C．
故答案為：（1）如上所示；
（2）電流表指針沒(méi)有調(diào)零；
（3）①；第1次實(shí)驗(yàn)的電壓不可能低至0.6V或第1次實(shí)驗(yàn)的電流不可能低至0.12A；
（4）電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電壓成正比；
（5）C．

點(diǎn)評(píng) 本題“探究電流與電壓的關(guān)系”，考查電路的連接、電流表使用注意事項(xiàng)、串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的運(yùn)用、數(shù)據(jù)分析及多次測(cè)量的不同目的．