Question

11．在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中，兩小組同學(xué)提出了以下猜想：小組1猜想：電流可能跟電壓成正比；小組2猜想：電流可能跟電阻成反比．

（1）小組1的做法是：按圖甲所示連接電路，保持定值電阻R=10Ω不變，閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器R′，得到多組數(shù)據(jù)．在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出的結(jié)論是電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
（2）小組2連接了如圖乙所示的電路圖．正確的實(shí)驗(yàn)步驟為：
①讓5Ω電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記錄電流表示數(shù)；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向右（填“左”或“右”）移動，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，記錄電流表示數(shù)；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)滑動變阻器的滑片移動到最右端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示．出現(xiàn)上述情況的原因可能是滑動變阻器的最大阻值太�。�
（3）重復(fù)（2）中②的操作，得到下表的數(shù)據(jù)．為了得出導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，請寫出分析數(shù)據(jù)的方法及該實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)論．

實(shí)驗(yàn)序號	電壓/V	電阻/Ω	電流/A
1	1.5	5	0.3
2	1.5	10	0.15
3		15

Answer 1

分析 （1）電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
（2）②探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，要采用控制變量法；即研究電流跟電壓關(guān)系時(shí)，控制電阻不變，研究電流跟電阻關(guān)系時(shí)要保持電壓不變．
③定值電阻變大時(shí)，兩端電壓相應(yīng)變大，為保持電壓一定，必須調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使其接入電路電阻相應(yīng)變化．
（3）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可求得電流，分析數(shù)據(jù)，得出電流與電阻的反比例關(guān)系．

解答 解：（1）按圖甲所示連接電路，保持定值電阻R=10Ω不變，閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器R′，得到多組數(shù)據(jù)．在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出的結(jié)論是電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
（2）②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，為保持電壓表的示數(shù)1.5V不變，應(yīng)減小電路中的電流，即滑動變阻器的滑片向右移動增大接入電路的電阻．
③由圖3可知，將10Ω電阻換成15Ω電阻、滑片移動到最右端時(shí)電壓表的示數(shù)大于1.5V，說明定值電阻分得的電壓仍然太大，即滑動變阻器的最大阻值太�。�
（3）由表格中數(shù)據(jù)1、2次實(shí)驗(yàn)知，電壓不變，電流和電阻的乘積為定值，可得導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，通過導(dǎo)體的電流越小，因此第3此實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓也應(yīng)為1.5V，電流I₃=$\frac{U}{{R}_{3}}$=$\frac{1.5V}{10Ω}$=0.15A．
故答案為：（1）電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；（2）②右；1.5；③滑動變阻器的最大阻值太小；（3）導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，通過導(dǎo)體的電流越�。�

點(diǎn)評 研究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系時(shí)，怎樣調(diào)節(jié)才能保證導(dǎo)體兩端的電壓不變，是此題的關(guān)鍵，有關(guān)電路故障的分析是該題的難點(diǎn)．