楊鳳燕

例 （2021·湖南·郴州）如圖1，圖甲為小明同學(xué)探究“電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)原理圖。已知電源電壓為4.5 V，且保持恒定，定值電阻R0 = 10 Ω。

（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙所示的電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）。

（2）連接好電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)，電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度外。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是________（假設(shè)電路只有一處故障）。

A.定值電阻R0短路? B.定值電阻R0斷路

C.滑動(dòng)變阻器R斷路 D.滑動(dòng)變阻器R短路

（3）排除故障后，閉合開關(guān)S進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中。

實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，都無法使定值電阻R0兩端的電壓達(dá)到1 V或1 V以下。其原因可能是_______。

A.定值電阻R0的阻值太小? B.電源電壓太低

C.滑動(dòng)變阻器R最大阻值太小 D.滑動(dòng)變阻器R最大阻值太大

（4）解決上述問題后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電壓表讀數(shù)為1 V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為______A。

（5）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，在圖丁中畫出定值電阻R0的I-U圖象；

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成______。

解析：（1）電路中的電流與電路兩端的電壓和電路中電阻的大小都有關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制電阻一定，改變定值電阻兩端的電壓，觀察流過電阻的電流。因此電壓表應(yīng)并聯(lián)到定值電阻兩端。

（2）具體分析如下：

電流表無示數(shù)，則推斷電流表斷路或者電路某處斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的“+ 、-”接線柱與電源正負(fù)極是連通的，則電流表斷路不成立，是與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路了，因此選B。

（3）滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，且電源電壓一定，由串聯(lián)電路電壓的分配與電阻成正比的特點(diǎn)可知：定值電阻越大，分得的電壓越多，電壓表示數(shù)就越大?，F(xiàn)在無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器都不能使定值電阻兩端電壓達(dá)到1 V或1 V以下，可能是因定值電阻的阻值太大造成的，也可能是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器最大阻值太小造成的；也可能是電源電壓太大造成的。因此選C。

（4）已知電流表的量程和分度值，可讀出電流表的示數(shù)。

（5）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)連線的方法作出圖象。

（6）根據(jù)圖象得出結(jié)論。注意：實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量法，需要在結(jié)論中體現(xiàn)出來。

答案：（1）如圖2：（2）B；（3）C；（4）0.1；（5）如圖3；（6）正比