Question

19．在“探究导体中的电流与导体两端的电压关系”的过程中，小文设计了如图1所示的实验电路．他分别对三个阻值不同的电阻测出实验数据，其中的一组数据如表．

U/V	1	2	3	4	5	6
I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（1）通过表格中的数据分析，可知：①当导体电阻为10Ω一定，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比比；②其数学表达式是：I=$\frac{U}{10Ω}$（将定量的数据代入公式中）．
（2）图2是小文根据实验数据画出的三个电阻的U-I图象．比较三个电阻的阻值，其中a（填a、b或c）的阻值最大．
（3）小文又连接了如图3所示的电路，电源电压保持不变．闭合开关S，调节滑动变阻器，电压表V₁、V₂的示数随电路中电流变化的图象如图4所示．根据图象可知：电源电压为6V，电阻R两端的电压变化情况如图线甲 （填“甲”或“乙”）所示．

Answer 1

分析 （1）根据实验控制的变量分析表中实验数据，得出实验结论．
（2）根据R=$\frac{U}{I}$，由图象取电流相等时比较电压的大小可得阻值最大是哪一个；
（3）先正确识别电路的连接方式，即该电路为串联电路，电流表测量串联电路中的电流，电压表V₁测量R两端电压，电压表V₂测量滑动变阻器两端的电压；然后根据电压表示数是否为零确定甲、乙对应电压表示数变化的图象；再根据滑动变阻器阻值为零时，其电压表示数为零进行分析．

解答 解：
（1）①由表中实验数据可知，在电阻一定时，电流与电压的比值是定值，即电流与电压成正比，由此可得：电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比．
②由上面的结论：$\frac{U}{I}$=10Ω，即I=$\frac{U}{10Ω}$；
（2）由图象，当电流I=0.2A时，U_a=4V，U_b=2V，U_c=1V，根据R=$\frac{U}{I}$可知，a的电阻值最大；
（3）由图3知，电阻R与滑动变阻器串联，所以电源电压等于两表示数之和；
由图4图象知，当甲的示数为6V时，乙的示数为0，所以U=6V+0V=6V；
滑片移动到左端时滑动变阻器连入阻值为0，电压为0，此时R电压最大．所以甲是R的图线，乙是滑动变阻器的图线．
故答案为：
（1）正比；I=$\frac{U}{10Ω}$；（2）a；（3）6；甲．

点评 此题是“探究导体中的电流与导体两端的电压关系”的实验，考查了学生对电路、电路图、图象及表格数据的分析，解决此题的关键就是将图象和电路图及数据结合在一起，同时还考查了串联电路电压的关系．