Question

小華同學在探究通過鎳鎘線的電流與它兩端電壓之間的關系實驗時，所用的器材有：5節新干電池、電鍵、金屬導體若干、電流表、電壓表和若干導線．

（1）實驗中小華可通過________的方法來改變導體兩端的電壓．
（2）小華剛連接好電路，就發現電流表有示數，其原因是________；并觀察到電壓表示數如圖1示，其原因是________．
（3）小華排除故障后重新進行測量，并根據實驗數據畫出U-I圖象，如圖2所示．此圖象需改進之處是________．
（4）小華從改進后的圖象分析得出的初步結論是：通過同一導體的電流與它兩端的電壓成正比．
你認為，小華得出結論的依據________（選填“充分”或“不充分”）．請簡要說明理由：________．

Answer 1

解：（1）因為該實驗器材中沒有滑動變阻器，因此需要通過改變電池節數的方法改變導體兩端的電壓；
（2）連接電路中，為保護電路元件，開關必須斷開，而連接完最后一根導線時，小燈泡就發光說明錯誤的原因：連接電路之前未將開關斷開；
電流表在使用時，電流從正接線柱流入負接線柱流出，若接反了指針會反偏，故圖中錯誤的原因是：電壓表正負接線柱接反．
（3）該圖象不能反映，電阻一定時，通過電阻的電流與兩端的電壓成正比，故此圖象需改進之處是：圖象中缺少電壓為零時對應的電流值，傾斜直線到第五點后應繼續延伸．
（4）探究實驗，通過實驗現象或實驗數據得出結論，應該采用多次實驗，多組數據，得到的結論是科學的．
探究通過鎳鎘線的電流與它兩端電壓之間的關系實驗時，一定采用不同規格的電阻絲進行多次實驗．
故答案為：（1）改變串聯電池的節數；
（2）連接電路時電鍵沒有斷開；電壓表正負接線柱接反；
（3）圖象中缺少電壓為零時對應的電流值，傾斜直線到第五點后應繼續延伸；
（4）不充分；沒有選擇多個導體進行實驗，所得出的結論不具有普遍性．
分析：（1）改變導體兩端電壓可以通過滑動變阻器或改變電源電壓，由于本題實驗器材中沒有滑動變阻器，因此只能通過改變電源電壓來改變導體兩端電壓．
（2）為防止電流過大燒壞電路元件，連接電路時開關必須斷開；電壓表在使用時，電流必須從正接線柱流入負接線柱流出．
（3）根據歐姆定律可知，電阻一定時，通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比；由圖象可知當通過的電流為0時或通過的電流比第五點的電流大時該圖象不能反映出．
（4）在實驗研究過程中，為了避免數據的片面性，一定要采用不同規格的電阻進行多次實驗，然后總結結論才是科學的．
點評：本題考查了探究通過鎳鎘線的電流與它兩端電壓之間關系的實驗，涉及到了實驗的操作、電路故障的判斷、圖象的分析和實驗結論的評估，知識點較多，綜合性強．