在 “探究电流与电压的关系” 实验中,选用的器材有:电压恒为 3V 的电源、阻值为 10Ω 的定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
请在图乙中描出上表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出 I‑U 关系图像。

(1) 按图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至________(选填 “A” 或 “B”)端,目的是_____________。
答案:B;保护电路
(2) 闭合开关,发现________表无示数。经检查发现,电路中有一根导线连接错误,请在图甲错误的线上打 “×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
答案:电流;作图(电流表串联,电压表并联在定值电阻两端)

(3) 检查电路连接无误后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了如下数据。

答案:描点连线,画出 I‑U 图像

(4) 分析表中数据或图像特点,可以得到结论:当导体电阻一定时,_____________________。得出此结论的理由是__________________________。
答案:通过导体的电流与它两端的电压成正比;电压与电流的比值为一定值
(5) 增加 5Ω、15Ω、20Ω 的定值电阻,利用上述的实验器材和电路还可以探究 “电流与电阻的关系”。
①先将 5Ω 的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为 2V 时,记录电流表的示数;
②不改变滑动变阻器滑片的位置,将 5Ω 的电阻换成 10Ω 的电阻,闭合开关,应向________(选填 “左” 或 “右”)移动滑动变阻器滑片,移动过程中眼睛应注视________(选填 “电压表” 或 “电流表”)的示数;
③换接 15Ω 和 20Ω 的定值电阻,重复上述实验步骤,根据记录的数据绘出 I‑1/R图像如图所示,由图可知:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成________比。

答案:②右;电压表 ③反
答案:(1) B;保护电路;(2) 电流;作图(电流表串联,电压表并联在定值电阻两端);(3) 描点连线,画出 I‑U 图像;(4) 通过导体的电流与它两端的电压成正比;电压与电流的比值为一定值;(5) ②右;电压表 ③反
查看解析
(1)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的电阻应最大,使电路电流最小,故应将滑动变阻器的滑片调至 B 端,滑动变阻器起到保护电路的作用。
(2)电流表应与定值电阻串联,图中电流表与电压表串联了,由于电压表的电阻很大,因此电流表无示数;电压表应与定值电阻并联,电流表应串联在电路中,改正后的电路:将错误导线打 ×,把电流表改串联接入电路。
(3)在图中描出各点,用平滑的线把各点连接起来,得到 I‑U 关系图像。
(4)由表格中数据可知
R=U/I=1.0V/0.1A=1.2V/0.12A=1.8V/0.18A=2.4V/0.24A=2.8V/0.28A=10Ω
电压与电流的比值为一定值,结合画出的正比例函数图像,可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比。
(5)②探究电流与电阻的关系时,定值电阻两端的电压应保持不变,不改变滑动变阻器滑片的位置,将 5Ω 的电阻换成 10Ω 的电阻,定值电阻分得的电压增大,故应增大滑动变阻器的电压,则滑动变阻器接入电路的电阻需变大,所以需向右移动滑片,移动过程中眼睛注视电压表的示数,直到电压表的示数为 2V,然后读出电流表的示数。
③换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤。绘制出电流 I 与电阻倒数 1/R变化的图像,图像是一条过原点的直线,说明 I 与 1/R成正比,I 与 R 成反比,故可得:电压一定时,通过导体电流与导体的电阻成反比。