Question

14．在“探究電流跟電壓、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=3 V	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.6	0.3	0.2

（1）該同學(xué)在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于R′右端（填左或右）．
（2）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：在電阻不變時(shí)，電流跟電壓成正比．
由表二可得：在電壓不變時(shí)，電流跟電阻成反比．
（3）在研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，先用5Ω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10Ω的定值電阻時(shí)，某同學(xué)沒有改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，合上開關(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)應(yīng)向右移動(dòng)（填左或右）．

Answer 1

分析 （1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，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．
（2）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)．
（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）在連接電路的時(shí)候，開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)，在閉合開關(guān)以前，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)該調(diào)整到最大值，即滑動(dòng)變阻器的右端．
（2）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)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
②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)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（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，
由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��；
因?yàn)榇��?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以定值電阻兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)大于3V；
又因?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)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，即滑片向右調(diào)節(jié)．
故答案為：（1）斷開；右；（2）在電阻不變時(shí)，電流跟電壓成正比；在電壓不變時(shí)，電流跟電阻成反比；（3）大于；右．

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，做題時(shí)可以根據(jù)已知知識(shí)歐姆定律去作答．