Question

18．小華同學(xué)在探究通過鎳鎘線的電流與它兩端電壓之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時，所用的器材有：5節(jié)新干電池、電鍵、金屬導(dǎo)體若干、電流表、電壓表和若干導(dǎo)線．

（1）實(shí)驗(yàn)中小華可通過改變串聯(lián)電池的節(jié)數(shù)的方法來改變導(dǎo)體兩端的電壓．
（2）小華剛連接好電路，就發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，其原因是連接電路時電鍵沒有斷開；并觀察到電壓表示數(shù)如圖1所示，其原因是電壓表正負(fù)接線柱接反．
（3）小華排除故障后重新進(jìn)行測量，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出U-I圖象，如圖2所示．此圖象需改進(jìn)之處是圖象中缺少電壓為零時對應(yīng)的電流值，傾斜直線到第五點(diǎn)后應(yīng)繼續(xù)延伸．
（4）小華從改進(jìn)后的圖象分析得出的初步結(jié)論是：通過同一導(dǎo)體的電流與它兩端的電壓成正比．你認(rèn)為，小華得出結(jié)論的依據(jù)不充分（選填“充分”或“不充分”）．請簡要說明理由：沒有選擇多個導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得出的結(jié)論不具有普遍性．

Answer 1

分析 （1）改變導(dǎo)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(shí)驗(yàn)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(dǎo)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(guān)必須斷開；電壓表在使用時，電流必須從正接線柱流入負(fù)接線柱流出．
（3）根據(jù)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．
（4）在實(shí)驗(yàn)研究過程中，為了避免數(shù)據(jù)的片面性，一定要采用不同規(guī)格的電阻進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，然后總結(jié)結(jié)論才是科學(xué)的．

解答 解：（1）因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)器材中沒有滑動變阻器，因此需要通過改變電池節(jié)數(shù)的方法改變導(dǎo)體兩端的電壓；
（2）連接電路中，為保護(hù)電路元件，開關(guān)必須斷開，而連接完最后一根導(dǎo)線時，小燈泡就發(fā)光說明錯誤的原因：連接電路之前未將開關(guān)斷開；
電流表在使用時，電流從正接線柱流入負(fù)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(fù)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(jìn)之處是：圖象中缺少電壓為零時對應(yīng)的電流值，傾斜直線到第五點(diǎn)后應(yīng)繼續(xù)延伸．
（4）探究實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，應(yīng)該采用多次實(shí)驗(yàn)，多組數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是科學(xué)的．
探究通過鎳鎘線的電流與它兩端電壓之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時，一定采用不同規(guī)格的電阻絲進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）改變串聯(lián)電池的節(jié)數(shù)；
（2）連接電路時電鍵沒有斷開；電壓表正負(fù)接線柱接反；
（3）圖象中缺少電壓為零時對應(yīng)的電流值，傾斜直線到第五點(diǎn)后應(yīng)繼續(xù)延伸；
（4）不充分；沒有選擇多個導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得出的結(jié)論不具有普遍性．

點(diǎn)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(guān)系的實(shí)驗(yàn)，涉及到了實(shí)驗(yàn)的操作、電路故障的判斷、圖象的分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的評估，知識點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)．