Question

為了探究電流與電壓和電阻的關(guān)系，同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖．實(shí)驗(yàn)器材如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中使用的電阻R分別是5Ω、10Ω、15Ω．
（1）如圖丙所示的連接中，在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放在______端，在這個(gè)探究試驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器有兩個(gè)作用，其一是______，其二是______．
（2）若某同學(xué)在探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系試驗(yàn)中，得到如表一所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．分析表中數(shù)據(jù)可知，電流跟電阻______（填“成”或“不成”）反比例關(guān)系，這與歐姆定律______（填“相符”或“不相符”），造成這樣的探究結(jié)果的原因是______．
（3）在此探究實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，你認(rèn)為應(yīng)該采取的操作是______．
A．閉合開關(guān)，讀出電流表的讀數(shù)　B．閉合開關(guān)，將變阻器的滑片適當(dāng)向左移
C．改變電壓表、電流表的量程　　D．閉合開關(guān)，將變阻器的滑片適當(dāng)向右移
（4）表二是某同學(xué)探究電流與電壓關(guān)系時(shí)記錄的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖丁中畫出對(duì)應(yīng)的I-U曲線，通過對(duì)曲線的分析，可得到初步結(jié)論是______．

表一

次數(shù)	R	I
1	5	0.4
2	10	0.24
3	15	0.2

表二

試驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50

Answer 1

解：（1）為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片都要放在阻值最大處，在丙圖中，連接的是左邊的接線柱，故滑片應(yīng)放在最右端．
在本實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器還有一個(gè)作用，就是改變電路中的電流和電阻兩端的電壓；
（2）①電阻由5Ω、10Ω、15Ω，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍、3倍，電流不是減小為原來的、，故由數(shù)據(jù)不能得到電流跟電阻成反比，這與歐姆定律不相符，原因是沒有控制定值電阻兩端電壓相同；
（3）在滑動(dòng)變阻器的電阻值不變的情況下，電路中由于將5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻，使整個(gè)電路的總電阻增大．
利用公式I=可知，電路中的總電流減�。�
根據(jù)U=IR可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓的減小，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和可知，定值電阻兩端的電壓變大；
要使電壓表的示數(shù)不變，只能減小電路中的電流，所以要使電路中的電阻增大，即滑片P向右端移動(dòng)增大電阻．
故選D；
（4）先根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描出幾個(gè)點(diǎn)，逐一連接，如下圖所示：

由表格中數(shù)據(jù)以及圖象可得：電阻一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比．
故答案為：（1）右；保護(hù)電路；改變電路中的電流和電阻兩端的電壓；
（2）不成；不相符；沒有控制定值電阻兩端電壓相同；
（3）D；
（4）如上圖；電阻一定，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比．
分析：（1）連接電路時(shí)尤其注意變阻器電阻開始時(shí)要阻值最大，實(shí)驗(yàn)時(shí)再慢慢減小，達(dá)到控制電流，改變電路中電壓的作用；
（2）探究電流與電阻的關(guān)系，采用的研究方法是控制變量法，必須保持電阻兩端電壓一定；
（3）用控制變量法進(jìn)行分析，探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，控制電壓不變，改變電阻的大小，觀察電流的改變；
（4）對(duì)數(shù)據(jù)分析時(shí)，注意利用控制變量法，表明初步結(jié)論的條件．
點(diǎn)評(píng)：滑動(dòng)變阻器既可以使導(dǎo)體兩端電壓發(fā)生變化，也可以使導(dǎo)體兩端電壓保持不變．不論是否改變電壓，都靠移動(dòng)滑片改變滑動(dòng)變阻器接入電路電阻實(shí)現(xiàn)．