Question

16．在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中，兩組同學(xué)提出了以下猜想：
小組1猜想：電流可能跟電壓成正比；小組2猜想：電流可能跟電阻成反比．

（1）小組1的做法是：按如圖1電路圖所示連接電路，此時(shí)開關(guān)應(yīng)處于斷開（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)．閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片位于阻值最大位置．保持電阻R=10Ω不變，閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′，得到多組數(shù)據(jù)，在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出正確結(jié)論．
（2）小組2連接了如圖2所示的實(shí)物電路．正確的實(shí)驗(yàn)步驟為：
①讓5Ω電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記錄電流表示數(shù)；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，記錄電流表示數(shù)；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)如圖3所示，出現(xiàn)上述情況的原因可能是B．
A．滑動(dòng)變阻器最大阻值太大
B．滑動(dòng)變阻器最大阻值太小
C．滑動(dòng)變阻器斷路
D．定值電阻短路
（3）小組1通過實(shí)驗(yàn)得出如表中數(shù)據(jù)：
分析后可以得出的結(jié)論是電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比．
小組2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，正確操作后，記下電流表的示數(shù)，得到電流I隨電阻R變化的圖象如圖4所示，由圖象可得出的結(jié)論是電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與它的電阻成反比．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	R/Ω	U/V	I/A
1	10	3	0.3
2	10	2	0.2
3	10	1	0.1

Answer 1

分析 （1）為防止連接最后一根導(dǎo)線時(shí)電路中的電流過大、燒壞電路原件，開關(guān)應(yīng)斷開．
（2）探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，要采用控制變量法；即研究電流跟電壓關(guān)系時(shí)，控制電阻不變，研究電流跟電阻關(guān)系時(shí)要保持電壓不變．定值電阻變大時(shí)，兩端電壓相應(yīng)變大，為保持電壓一定，必須調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使其接入電路電阻相應(yīng)變化．
（3）分析表格中數(shù)據(jù)，電阻不變，通過分析電流和電壓的變化，可得出電流和電壓的正比例關(guān)系；
根據(jù)圖象的特點(diǎn)，可得出電流和電阻的反比例關(guān)系．

解答 解：（1）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．且在閉合開關(guān)前，將滑片移至最大阻值處；
（2）②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，為保持電壓表的示數(shù)1.5V不變，應(yīng)減小電路中的電流，即滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)增大接入電路的電阻．
③由圖3可知，將10Ω電阻換成15Ω電阻、滑片移動(dòng)到最右端時(shí)電壓表的示數(shù)大于1.5V，說明定值電阻分得的電壓仍然太大，即滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小．
（3）表格中數(shù)據(jù)，電阻保持不變，電壓增大為原來的幾倍，電流也增大為原來的幾倍，可得電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比；
圖象4是一條曲線，根據(jù)各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的電流和電阻值可以看出，電流與電阻的乘積為一定值，可知，電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與它的電阻成反比．
故答案為：（1）斷開；阻值最大；（2）②右；1.5；③B；（3）①電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比；②電電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與它的電阻成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究影響電流大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．研究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系時(shí)，怎樣調(diào)節(jié)才能保證導(dǎo)體兩端的電壓不變，是此題的關(guān)鍵．