Question

7．小李在探究“電流大小與哪些因索有關(guān)“的實(shí)驗(yàn)中

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，請(qǐng)筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)如圖甲所示將如圖乙所示中的實(shí)物電路連接完整．
（2）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：①電阻R斷路；②電流表短路．（寫出兩種）
（3）排除故障后，小李通過實(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)如圖丙所示，為0.1A，所用電阻R的阻值是10Ω．根據(jù)表一的數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
（4）小李繼續(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．分析數(shù)據(jù)，可知小李在操作過程中存在的錯(cuò)誤是沒有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓不變．

表一				表二
實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	4	5	6
電阻R（Ω）	R			電阻R（Ω）	R	5	10
電壓U（V）	1.0	1.5	2.0	電壓U（V）	2.0	1.5	2.3
電流I（A）		0.15	0.20	電流I（A）	0.20	0.30	0.15

Answer 1

分析 （1）根據(jù)連接實(shí)物圖安全原則和滑動(dòng)變阻器使用方法解決此題；
（2）分析故障現(xiàn)象“電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)”可找出原因；
（3）依據(jù)電流表指針位置可讀出電流值，根據(jù)歐姆定律可以算出電阻R的值，分析表一數(shù)據(jù)找出規(guī)律可以得到結(jié)論．
（4）分析表二中三次電壓數(shù)據(jù)，可知存在錯(cuò)誤．

解答 解：（1）根據(jù)安全用電原則，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑阻連接應(yīng)一上一下連接，具體連接見下圖；
（2）分析故障現(xiàn)象“電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)”可知：電流表無示數(shù)有兩種可能：一是電流表被短路了，二是電路出現(xiàn)斷路，電壓表有讀數(shù)，說明和電壓表并聯(lián)的電阻出現(xiàn)斷路；
（3）根據(jù)指針位置和電流表分度值可知：I=0.1A，根據(jù)歐姆定律變形公式R=$\frac{U}{I}$可以計(jì)算出三次實(shí)驗(yàn)電阻值都等于10Ω，分析當(dāng)電阻都等于10Ω時(shí)，電流隨著電壓從1.0V增大到2.0V時(shí)電流值也在由0.1A增大到0.2A，說明，阻值一定時(shí)，電流與電壓成正比；
（4）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，電壓應(yīng)保持不變，但從表中數(shù)據(jù)可以看出三次電壓是在變化的，所以不符合實(shí)驗(yàn)控制變量法的要求，出現(xiàn)了錯(cuò)誤．
故答案為：（1）斷開；如下圖；（2）電阻R斷路；電流表短路；（3）0.1；10；電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（4）沒有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓不變．

點(diǎn)評(píng) 在研究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，分兩部分進(jìn)行，研究電流與電壓關(guān)系時(shí)要控制電阻一定，研究電流與電阻關(guān)系時(shí)要控制電壓一定．研究電流與電壓關(guān)系時(shí)，控制電阻一定的方法是使用同一個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中起的作用是改變定值電阻兩端的電壓和保護(hù)電路；研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，控制電壓一定的方法是，串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，調(diào)節(jié)滑片，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中起的作用是使定值電阻兩端的電壓保持一定和保護(hù)電路．