Question

4．在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出了出下猜想：
猜想1：電流可能跟電壓成正比
猜想2：電流可能跟電阻成反比

（1）在驗(yàn)證“猜想1”時(shí)，某同學(xué)的做法是：
①按圖甲所示電路連接實(shí)物圖乙．由于粗心，該同學(xué)的電路沒有連接完整，請你幫他連接完電路．
②該同學(xué)正確連接電路后，將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)我論怎么移動滑片，電壓表有明顯示數(shù)，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因是電阻斷路．
③排除故障后，閉合開關(guān)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．保持定值電阻R=10Ω不變，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，記下幾組電壓和電流值，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到的結(jié)論是電阻不變時(shí)，通過電流與電壓成正比．
（2）為了繼續(xù)驗(yàn)證“猜想2”，該同學(xué)接下來的做法是：
①在上一次實(shí)驗(yàn)中挑選了一組電流表示數(shù)為0.5A的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為本次實(shí)驗(yàn)的第一組數(shù)據(jù)．接著將10Ω的電阻換成25Ω的電阻，閉合開關(guān)后，該同學(xué)應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為5V時(shí)，記錄電流表示數(shù)．
②再將25Ω的電阻換成5Ω的電阻，為了正確完成實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)還必須改變電流表的連線．

Answer 1

分析 （1）①電壓表與燈并聯(lián)，變阻器滑片以左電阻絲連入電路中，與燈串聯(lián)，根據(jù)電路圖連接實(shí)物；
驗(yàn)證猜想1時(shí)，應(yīng)控制電阻不變，通過滑動變阻器來改變電流和電壓；
②若電流表指針幾乎不支，說明電路可能斷路；電壓表有明顯示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了；
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中電流和電壓的特點(diǎn)分析；
（2）①驗(yàn)證猜想2是應(yīng)控制電壓保持不變；
②根據(jù)電流的大小判定電流表的量程．

解答 解：（1）①在驗(yàn)證電流可能跟電壓成正比時(shí)，電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與變阻器（按一下一上的原則接入電路中）、電阻串聯(lián)，如下所示：

②由表格中的數(shù)據(jù)可知，在電阻一定時(shí)，電壓增大，電流也增大，故結(jié)論為：電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流跟電體兩端的電壓成正比；
（2）①驗(yàn)證“猜想2”，應(yīng)控制電壓保持不變，將10Ω的電阻接入電路時(shí)，電流為0.5A，則電壓為U=IR=0.5A×10Ω=5V，故將10Ω的電阻換成25Ω的電阻，閉合開關(guān)后，該同學(xué)應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為5V時(shí)，記錄電流表示數(shù)；
②當(dāng)5Ω的電阻接入電路時(shí)，此時(shí)電路中的電流為：I=$\frac{U}{R}=\frac{5V}{5Ω}$=1A，故此時(shí)應(yīng)改變電流的量程．
故答案為：（1）①如上圖；②電阻斷路；③電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體中的電流跟電體兩端的電壓成正比；（2）①5；②電流表．

點(diǎn)評 探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，要注意保持電阻兩端的電壓不變，本題考查了電路的連接、電流表的讀數(shù)及定值電阻的選擇．