Question

某實(shí)驗(yàn)小組為了探究通過(guò)電阻的電流跟它兩端電壓的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路（電源電壓3V恒定）．

（1）請(qǐng)你根據(jù)電路圖，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖中完成實(shí)物電路連接（要求電表選擇合適的量程，導(dǎo)線不能交叉）．
（2）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)

斷開(kāi)

，閉合開(kāi)關(guān)之前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于

右

端（選填“左”或“右”）．
（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到如下表的數(shù)據(jù)：

試驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

①該定值電阻的阻值R=

5

Ω．
②從實(shí)驗(yàn)可以得出：通過(guò)電阻的電流跟它兩端的電壓成

正

比．
③第3次測(cè)量時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值是

2.5

Ω．
（4）探究之余，他們又想知道“電流與電阻的關(guān)系”，則他們?cè)谔骄窟^(guò)程中應(yīng)該通過(guò)直接控制

電壓表的示數(shù)

不變、改變

定值電阻阻值

的方法獲取數(shù)據(jù)，直接得出電流與電阻的關(guān)系．這其中運(yùn)用了

控制變量

的方法．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程且與定值電阻并聯(lián)，電流表與定值電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，然后與開(kāi)關(guān)和電源串聯(lián)組成電路；
（2）為防止電路中電流過(guò)大燒壞用電器，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處；
（3）①根據(jù)歐姆定律求出每組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電阻，取平均值即為定值電阻的阻值；
②分析表中的數(shù)據(jù)可知，電流的變化倍數(shù)和電壓的變化倍數(shù)相等，利用控制變量法得出結(jié)論；
③根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值；
（4）要探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，改變定值電阻的阻值獲取數(shù)據(jù)，然后分析數(shù)據(jù)得出兩者之間的關(guān)系．

解答：解：
（1）電源的電壓為3V，所以電壓表的量程為0～3V且與定值電阻并聯(lián)；電流表與定值電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，然后與開(kāi)關(guān)和電源串聯(lián)組成電路，如下圖所示：

（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片P處于最大阻值處的右端；
（3）①根據(jù)R=

U

I

可知，每組數(shù)據(jù)中電壓和電流的比值均為5Ω，故定值電阻的阻值為5Ω；
②分析表中的數(shù)據(jù)可知，電流的變化倍數(shù)和電壓的變化倍數(shù)相等，故可得結(jié)論：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；
③∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_R=3V-2V=1V，
根據(jù)歐姆定律可得，R_滑=

U滑

I

=

1V

0.4A

=2.5Ω；
（4）要探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)直接控制電壓表的示數(shù)不變，改變定值電阻的阻值獲取數(shù)據(jù)，直接得出電流與電阻的關(guān)系，這里運(yùn)用了控制變量法．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）斷開(kāi)；右；
（3）①5；②正；③2.5；
（4）電壓表的示數(shù)；定值電阻阻值；控制變量法．

點(diǎn)評(píng)：探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”時(shí)，必須采用控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，控制電壓不變；研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，控制電阻值大小不變，是中考考查的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)之一．