Question

13．在“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖所示，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整（要求：滑片在右端時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大）．
（2）閉合開關(guān)，向左移動(dòng)變阻器滑片，電流表示數(shù)變大．
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：
表1       U=3V

實(shí)驗(yàn)次序	R/Ω	I/A
1	5	0.6
2	10	0.3
3	20	0.15

表2    R=20Ω

實(shí)驗(yàn)次序	U/V	I/A
1	2	0.1
2	4	0.2
3	6	0.3

①分析表1數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
②分析表2數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
（4）如表1所示，在研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，當(dāng)把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關(guān)后，下一步操作是：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持定值電阻兩端的電壓（電壓表示數(shù)）不變．

Answer 1

分析 （1）由電路圖知，滑動(dòng)變阻器與開關(guān)連接不完整；接滑動(dòng)變阻器左端下面的接線柱時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，能使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大；把滑動(dòng)變阻器與開關(guān)串聯(lián)在電路中即可．
（2）由實(shí)物電路圖可知，電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)滑片的移動(dòng)判斷接入電路電阻的變化、電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電流表示數(shù)的變化．
（3）在探究電流跟電壓、電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行研究．即電阻不變時(shí)，研究電流與電壓之間的關(guān)系；電壓不變時(shí)，研究電流與電阻之間的關(guān)系．
（4）在研究電阻對(duì)電流的影響時(shí)，更換電阻后電阻兩端的電壓會(huì)隨之變化，為了控制變量，要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片保持電阻兩端的電壓不變．

解答 解：（1）用線連接開關(guān)右端接線柱與滑動(dòng)變阻器右端下面的接線柱，電路圖如圖示．

（2）當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電路的總電阻減小，由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，在電源電壓U不變的情況下，電路中的電阻R減小，電路中的電流增大．故電流表的示數(shù)變大．
（3）①表1數(shù)據(jù)，導(dǎo)體的電壓不變，導(dǎo)體兩端的電阻由5Ω增加到10Ω，變?yōu)樵瓉淼?倍，相應(yīng)的，導(dǎo)體中的電流也由0.6A，減小為0.3A，變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2}$，
由此即可得出結(jié)論：在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比．
②表2數(shù)據(jù)，導(dǎo)體的電阻不變，導(dǎo)體兩端的電壓由2V增加到4V，變?yōu)樵瓉淼?倍，相應(yīng)的，導(dǎo)體中的電流也由0.1A，增加到0.2A，也變?yōu)樵瓉淼?倍，
由此即可得出結(jié)論：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
（4）把定值電阻由5Ω換成10Ω，定值電阻兩端的電壓變大，為了控制電壓不變，下一步的操作是調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持定值電阻兩端的電壓不變．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）變大；（3）①電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；②電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（4）定值電阻兩端的電壓（電壓表示數(shù)）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流跟電壓和電阻的關(guān)系，在研究時(shí)采用控制變量法，做題時(shí)可以根據(jù)已知知識(shí)歐姆定律去作答．