Question

19．在“研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時(shí)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)如圖電路圖，其中R為定值電阻，R′為滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)后，數(shù)據(jù)記錄在表一和表二中．
表一

R=5Ω	電壓/V	1.0	2.0	3.0
	電流/A	0.2	0.4	0.6

表二

U=3V	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.6	0.3	0.2

（1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出如下結(jié)論：
由表一可得：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比
表二可得：在電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
（2）實(shí)驗(yàn)前，連接電路過(guò)程中，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；電路連接好后，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將變阻器的滑片移到右端 （填左或右），這樣做的目的是保護(hù)電路．
（3）在研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，先用5歐的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使電壓表的示數(shù)為3V，再換用10歐的定值電阻時(shí)，某同學(xué)沒(méi)有改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，合上開(kāi)關(guān)后，電壓表的示數(shù)將大于3V（選填“大于”、“小于”或“等于”）．此時(shí)就向右（選填“右”或“左”）調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為3V．在這步操作中滑動(dòng)變阻器的作用是保持電阻R兩端電壓為3V不變．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄侩娏髋c電壓、電阻的關(guān)系，因此要用到控制變量法，把握表一、表二中數(shù)據(jù)的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)是得出結(jié)論的入手點(diǎn)．
（2）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（3）先分析電路中總電阻的變化，再分析電路中電流的改變以及滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化，然后根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)確定電壓表示數(shù)的變化；根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用進(jìn)行分析滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的變化，進(jìn)一步判斷滑片移動(dòng)的方向．

解答 解：（1）在表一中，導(dǎo)體的電阻5Ω一定，導(dǎo)體兩端的電壓從1.0V到2.0V再到3.0V，相對(duì)應(yīng)的，導(dǎo)體中的電流從0.2A到0.4A再到0.6A．電壓增加幾倍，電流也增加幾倍，故得結(jié)論：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
在表二中，導(dǎo)體兩端的電壓3V一定，導(dǎo)體的電阻從5Ω到10Ω，再到15Ω，相對(duì)應(yīng)的，導(dǎo)體中的電流從0.6A到0.3A再到0.2A，電阻增加幾倍，電流變?yōu)樵瓉?lái)的幾分之一倍，故得結(jié)論：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
（2）為了保護(hù)電路，在連接電路的時(shí)候，開(kāi)關(guān)應(yīng)該處于斷開(kāi)狀態(tài)，在閉合開(kāi)關(guān)以前，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)該調(diào)整到最大值即最右端．
（3）滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，當(dāng)用10Ω的定值電阻代替5Ω的定值電阻時(shí)，電路中的總電阻變大，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，故定值電阻兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)大于3V，因?yàn)榇��?lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，所以為使兩端的電壓保持3V不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，即滑片向右調(diào)節(jié)；在這步操作中滑動(dòng)變阻器的作用是保持電阻R兩端電壓為3V不變．
故答案為：（1）電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比； 在電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；（2）斷開(kāi)； 右；  保護(hù)電路；（3）大于；  右；  保持電阻R兩端電壓為3V不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流跟電壓和電阻的關(guān)系，涉及到歐姆定律和滑動(dòng)變阻器的使用，關(guān)鍵是知道串聯(lián)電路中電阻越大、分得的電壓越大，在研究時(shí)采用控制變量法．