Question

19．在“研究電流與電壓和電阻的關系”時，同學們設計如圖所示的電路圖，其中R為定值電阻，R′為滑動變阻器，實驗后，數(shù)據(jù)記錄在表一和表二中．
表一

R=5Ω	實驗次數(shù)	1	2	3	4
	電壓/V	1.0	2.0	3.0	4.0
	電流/A	0.2	0.4	0.6	0.8

（1）分析和論證表中實驗數(shù)據(jù)，可得出如下結論：由表一可得：電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比．
表二

U=3V	實驗次數(shù)	1	2	3
	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.6	0.3	0.2

由表二可得：電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比．
（2）在研究電流與電阻關系時，先用5Ω的定值電阻進行實驗，使電壓表的示數(shù)為3V，再換用10Ω的定值電阻時，某同學沒有改變滑動變阻器滑片的位置，合上開關后，電壓表的示數(shù)將大于3V（選填“大于”或“小于”或“等于”）．此時應向右（選填“左”或“右”）調節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為3V．
（3）在實驗開始時，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應放在右端（選填“左”或“右”）實驗過程中滑動變阻器的作用是改變電路中的電流和電壓．

Answer 1

分析 （1）此題中實驗目的是探究電流與電壓、電阻的關系，因此要用到控制變量法，把握表一、表二中數(shù)據(jù)的相同點與不同點是得出結論的入手點；
（2）研究電流與電阻的關系，在電路中要利用滑動變阻器來控制定值電阻兩端的電壓不變；
（3）為了保護電路，連接電路時，開關應斷開，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值；實驗過程中滑動變阻器的作用是改變電路中的電流和電壓．

解答 解：（1）在表一中，導體的電阻5Ω一定，導體兩端的電壓從1.0V到2.0V再到3.0V，相對應的導體中的電流從0.2A到0.4A再到0.6A，電壓增加幾倍，電流也增加幾倍，
故得結論：電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比．
在表二中，導體兩端的電壓3V一定，導體的電阻從5Ω到10Ω，再到15Ω，相對應的導體中的電流從0.6A到0.3A再到0.2A，電阻增加幾倍，電流變?yōu)樵瓉淼膸追种�一倍�?br />故得結論：電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比．
（2）如果先用5Ω定值電阻，然后再換用10Ω的定值電阻時，不改變滑動變阻器的滑片P的位置，那么電路中的電流會減小，滑動變阻器的分壓會減小，則電壓表的示數(shù)會增大，即示數(shù)會大于3V；根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知，如果要讓電壓表的示數(shù)不變，應該增大阻值，即將滑片P向右移動，使電壓表的示數(shù)等于3V．
（3）在連接電路的時候，開關應該處于斷開狀態(tài)，在閉合開關以前，滑動變阻器的阻值應該調整到最大值，故應將滑片應放在右端；實驗過程中滑動變阻器的作用是改變電路中的電流和電壓．
故答案為：（1）電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比；（2）大于；右；（3）右；電流和電壓．

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