Question

2．在“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”的實驗中，小華設(shè)計了實驗電路圖1，小張覺得小華設(shè)計的電路圖不夠完善，于是他進(jìn)行了改進(jìn)，增加了一只滑動變阻器連接到如圖2的實物圖（未連接完整）．

（1）小張在實驗前檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖3，則接下來的操作是指針調(diào)到零位．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物電路連接完整，要求：滑動變阻器的滑片向右端滑動時連入電路的電阻變大．
（3）問：小張為什么要增加一只滑動變阻器？答：利用滑動變阻器調(diào)節(jié)電路中的電壓和電流，以利于多次測量．
（4）小張接好最后一根導(dǎo)線，電表指針就偏轉(zhuǎn)了，且電壓表和電流表示數(shù)都很大，則他操作中的錯誤連接電路時開關(guān)未斷開、滑變器滑片未滑到阻值最大處．
（5）小張正確連接電路后，若實物電路中導(dǎo)線a內(nèi)部斷裂，其余均完好，閉合開關(guān)，觀察兩只電表有無示數(shù)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)．
經(jīng)排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片，讀取多組電流表、電壓表的示數(shù)如表，分析后你認(rèn)為錯誤的數(shù)據(jù)是1.40．排除錯誤的數(shù)據(jù)后，可歸納得出的結(jié)論是電阻一定，電流和電壓成正比．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓U/V	2.0	2.2	2.4	2.6	2.8	3.0
電流I/A	0.20	0.22	0.23	0.26	1.40	0.30

（6）接下來小張又做“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”的實驗，他把電阻R由10Ω分別換成了5Ω、20Ω，并根據(jù)實驗要求每次閉合開關(guān)后，先調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，然后再記錄電流表的示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）由圖乙知電流表指針沒有指在零刻度線上，應(yīng)對電流表進(jìn)行調(diào)零，使指針指在零刻度線上；
（2）為保證電路安全，連接電路時，開關(guān)要斷開，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動變阻器的最大阻值．
（3）從滑動變阻器的作用入手，結(jié)合該實驗的過程分析即可判斷；
（4）小張接好最后一根導(dǎo)線，電表指針就偏轉(zhuǎn)了，且電壓表和電流表示數(shù)都很大，電表有示數(shù)說明電路閉合，開關(guān)沒有斷開；電表示數(shù)較大，說明電路電阻太小，滑動變阻器沒有調(diào)到最大阻值處；
（5）電壓表串聯(lián)在電路中時測量電源電壓；電路斷路時，電流表示數(shù)為0；根據(jù)數(shù)據(jù)表中電流與電壓的關(guān)系可分析出錯誤數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論；
（6）根據(jù)串聯(lián)分壓的知識，換接較大的電阻后，電壓表的示數(shù)變大，要保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值．

解答 解：（1）由圖乙知電流表指針沒有指在零刻度線上，則接下來的操作是將電流表指針調(diào)零（或調(diào)零）；
（2）將電壓表與燈泡并聯(lián)，將滑動變阻器的右下接線柱與電流表的負(fù)接線柱相連，如下圖所示：

（3）原來的設(shè)計只能測量一組電壓和電流值，得出的結(jié)論沒有說服力，小張增加上滑動變阻器后，利用滑動變阻器調(diào)節(jié)電路中的電壓和電流，以利于多次測量，就能夠多測幾組數(shù)據(jù)，結(jié)論就更具有普遍性；
（4）小張把最后一根導(dǎo)線連接完畢后，立即看到電壓表和電流表立即都有較大示數(shù)，他在實驗操作中的兩處錯誤是：開關(guān)沒有斷開，滑動變阻器滑片沒有調(diào)到最大阻值處；
（5）正確連接電路后，若甲圖中導(dǎo)線a內(nèi)部斷路，其余均完好，閉合開關(guān)，電壓表串聯(lián)在電路中，顯示的是電源電壓；由于電路斷路，沒有電流通過電流表，所以電流表無示數(shù)；由表中實驗數(shù)據(jù)可知，隨著電壓的增大電流在增大，第5次實驗時電流大于第6次實驗時的電流，因此第5次時的電流值1.40是錯誤的；由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在電阻一定時，電流與電壓成正比．
（6）電阻R由10Ω分別換成了5Ω、20Ω，電壓表的示數(shù)變大，先調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，然后再記錄電流表的示數(shù)．
故答案為：
（1）指針調(diào)到零位；
（2）見上圖；
（3）利用滑動變阻器調(diào)節(jié)電路中的電壓和電流，以利于多次測量；
（4）連接電路時開關(guān)未斷開；滑變器滑片未滑到阻值最大處；       
（5）有示數(shù)；無示數(shù)；1.40；電阻一定，電流和電壓成正比；
（6）滑動變阻器的滑片；電壓表示數(shù)．

點評 本題考查了滑動變阻器的作用、連接實物電路圖、電路現(xiàn)象原因分析、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗?zāi)康姆治觯贿B接實物電路圖時要注意滑動變阻器的接法；要注意電表正負(fù)接線柱不要接反，注意電表量程的選擇．