Question

17．小明在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開．請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)圖1將圖2所示的實(shí)物電路連接完整．

（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，故障的原因可能是：①R短路  ②R′斷路．
（3）排除故障后，小明通過實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)如表（一）所示，其中第1次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)為0.1A．根據(jù)表（一）的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是當(dāng)R一定時(shí)，I與U成正比．
（4）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)，可知小明在操作過程中存在的錯(cuò)誤是未控制電壓一定．按照小明的操作，當(dāng)僅把R由10Ω換成5Ω時(shí)，電流表的示數(shù)應(yīng)該在0.2A-0.4A范圍內(nèi)．

表（一）				表（二）
實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	3	4	5
電阻R/Ω	R			電阻R/Ω	R	5	15
電壓U/V	1.0	1.5	2.0	電壓U/V	2.0		2.3
電流I/A		0.15	0.20	電流I/A	0.20		0.15

Answer 1

分析 （1）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)必須斷開開關(guān)；根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖；
（2）常見電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（3）由圖示電流表確定其量程與分度值，然后讀出其示數(shù)；
（4）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出結(jié)論．

解答 解：（1）連接電路前，開關(guān)必須斷開，避免在連接的過程因錯(cuò)誤連接造成短路；
根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，把電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，電路圖如圖所示：

（2）電流表沒有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，說明電路是接通的，故可能的原因?yàn)椋孩匐娏鞅矶搪罚虎陔娮鑂開路，電壓表接在電源兩端，電壓表示數(shù)等于電源電壓，電壓表示數(shù)不變；
（3）由圖丙所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.10A；
根據(jù)表一的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：在電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在電壓一定時(shí)，電流與電阻的乘積是一個(gè)定值，即電流與電阻成反比，由此可得：
保持電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．當(dāng)僅把R由10Ω換成5Ω時(shí)，電流表的示數(shù)應(yīng)該在0.2A-0.4A范圍內(nèi)．
故答案為：（1）斷開；見上圖；（2）R短路；R’斷路；（3）0.1；當(dāng)R一定時(shí)，I與U成正比；（4）未控制電壓一定；0.2A-0.4A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、電流表讀數(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(shí)要注意控制變量法的應(yīng)用．