Question

19．小剛利用如圖所示實物電路探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”．提供的實驗器材有：電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、四個不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）圖中部分導(dǎo)線已連好，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整．
（2）實驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻R兩端電壓不變，這種方法是控制變量法．
（3）實驗數(shù)據(jù)如下表，分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

次數(shù)	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	15	20
電流/A	0.6	0.3	0.2	0.15

（4）結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，小剛選用的滑動變阻器的最大阻值至少是20Ω．

Answer 1

分析 （1）圖甲中還未連入的元件有電壓表和滑動變阻器，電壓表應(yīng)并聯(lián)到定值電阻兩端，滑動變阻器按照“一上一下”連入電路．由此連接電路；
（2）要探究電流與電阻的關(guān)系，運用控制變量法；
（3）研究電流跟電阻關(guān)系時，控制電壓不變，分析電流和電阻的變化關(guān)系得出結(jié)論；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，用公式U=IR計算出導(dǎo)體兩端的電壓；
根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)定值電阻的阻值最大時，所需的滑動變阻器的阻值也最大，結(jié)合歐姆定律的知識計算得出．

解答 解：
（1）把電阻、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，注意滑動變阻器已接了右下角的接線柱，所以應(yīng)將其上面的一個接線柱接入電路中，如圖所示：
；
（2）導(dǎo)體中電流跟電阻和電阻兩端電壓有關(guān)，所以實驗中要使用控制變量法；
（3）研究電流跟電阻之間的關(guān)系，電流的變化倍數(shù)與電阻變化倍數(shù)的倒數(shù)相等，故可得結(jié)論：在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（4）電壓表的示數(shù)保持不變，由表格中數(shù)據(jù)知，U_R=I₁R₁=5Ω×0.6A=3V；
根據(jù)串分壓的知識，當(dāng)定值電阻的阻值最大為20Ω時，所需滑動變阻器的阻值最大，此時電路中電流為0.15A，
所以R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V-3V}{0.15A}$=20Ω．
故答案為：（1）見上圖；（2）控制變量；（3）在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（4）20．

點評 本題是探究“導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實驗，考查了電路連接、實驗方法、數(shù)據(jù)分析等，考查全面，難度不大，這個實驗是�？碱}，能靈活運用控制變量是關(guān)鍵．