Question

13．李曉探究電流和電壓的關系，設計了如圖甲所示的實驗電路圖

（1）實驗用的器材如圖乙，其中電源為3節新干電池，定值電阻為10Ω，滑動變阻器標有“50Ω 1A”字樣，請根據電路圖甲將實物圖乙連接好，要求滑動變阻器向右移動時電阻變大．
（2）儀表調整好，電路連接完后，李曉進行試觸時發現電壓表的指針偏轉情況如圖丙所示，接下來李曉同學的操作是斷開開關，將連接電壓表的兩根導線互換．
（3）李曉同學的實驗思路是通過調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數分別為1V、2V、3V，然后讀出相應的電流示數，來研究電流與電壓的關系．李曉很順利的完成了第一組數據，之后要完成第二組數據她應該將滑動變阻器的滑片向A（A、B）端調節，直到電壓表示數為2V時為止，這樣完成了表中的第二組數據．在進行最后一組的實驗過程中，李曉同學突然發現電流表沒有了示數，而電壓表的示數變大，李曉分析后找到了電路出現的故障可能為R₁開路，解決完電路故障后順利地完成了實驗得到如下數據．

實驗次數	1	2	3
電壓/V	1.0	2.0	3.0
電流/A	0.1	0.2	0.3

（4）完成以上操作后，李曉認為實驗就可以結束了，但同桌卻說這樣得到的結論不夠嚴謹，要想得到嚴謹的實驗結論，接下來還應該如何進行實驗操作做：換用另一定值電阻，重復以上步驟
（5）通過對表中數據的分析，可初步得出結論是：電阻一定時，電流與電壓成正比．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器采用一上一下的接法；
（2）根據指針的偏轉情況判定錯誤的原因；
（3）根據電壓的變化判定電流和電阻的變化；電壓表示數變大，則電壓表測量的是電源電壓；
（4）在實驗的過程中，要多次測量；
（5）根據表格中的數據分析．

解答 解：（1）滑動變阻器采用一上一下的接法，滑動變阻器向右移動時電阻變大，則應接A端；實物圖為：

（2）指針向左偏轉，說明正負接線柱接反了，應斷開開關，將連接電壓表的兩根導線互換；
（3）李曉很順利的完成了第一組數據，之后要完成第二組數據她應該將滑動變阻器的滑片向A移動，減小滑動變阻器的電阻，增大電流，從而增大電壓表的示數；在進行最后一組的實驗過程中，李曉同學突然發現電流表沒有了示數，則出現了斷路，而電壓表的示數變大，所以是R₁斷路，此時電壓表測量的是電源電壓；
（4）為了使實驗結論具有普遍性，在實驗的過程中，要多次測量，應換用另一定值電阻，重復以上步驟；
（5）由表格中的數據可知：電阻一定時，電流與電壓成正比．
故答案為：（1）如圖；（2）斷開開關，將連接電壓表的兩根導線互換；（3）A；R₁開路；（4）換用另一定值電阻，重復以上步驟；（5）電阻一定時，電流與電壓成正比．

點評 本題是探究電流與電阻、電壓的關系實驗，考查了實驗中應注意的問題，滑動變阻器的作用及控制變量法的應用，考查重點，難度適中．