Question

7．現(xiàn)有下列器材：蓄電池（6V）、電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、定值電阻（若干）、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線，要利用這些器材探究“電壓不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系”．要求：
（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙中未完成的電路連接起來(lái)．
（2）實(shí)驗(yàn)中多次換用不同阻值的定值電阻，并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，讀出對(duì)應(yīng)于不同阻值的電流表示數(shù)，并記于表格中，請(qǐng)你利用表格中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫(huà)出導(dǎo)體中的電流隨電阻變化的圖象．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電阻R/Ω	5	10	15	20	25	30
電流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15	0.12	0.1

（3）在做完第一次實(shí)驗(yàn)后，接下來(lái)的操作是斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將5Ω的定值電阻更換為10Ω的定值電阻，再將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到A端 （選填“A”或“B”），然后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，使電壓表示數(shù)為3V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（4）為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器A
A.50Ω   1.0A        B.50Ω   0.5A
C.20Ω   1.0A        D.20Ω   0.5A
（5）在做第三次實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將10Ω的定值電阻更換為15Ω的定值電阻，再閉合開(kāi)關(guān)，電壓表的示數(shù)將大于（選填“大于”或“小于”）3V，此時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為3V．
（6）另一小組同學(xué)探究“電阻不變時(shí)，電流與電壓的關(guān)系”時(shí)，他們保持定值電阻R=10Ω不變，閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，通過(guò)改變電阻兩端電壓，得到多組數(shù)據(jù)，如表所示，分析表中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓U/V	1	2	3	4	5
電流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，作出I-R圖象．
（3）探究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)，應(yīng)保持電阻兩端電壓不變，更換大電阻后，應(yīng)移動(dòng)滑片增加滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，以保證電阻兩端電壓不變．
（4）求電路電流最小時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動(dòng)變阻器規(guī)格．
（5）在研究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)判斷滑片移動(dòng)的方向；
（6）橫向分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，如圖1所示．
（2）應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，先在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出圖象，如圖2所示．

（3）由表中第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，定值電阻兩端電壓為U=0.6A×5Ω=3V，將5Ω的定值電阻更換為10Ω的定值電阻，
為保證電阻兩端電壓保持不變，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到A端移動(dòng)，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值，增大滑動(dòng)變阻器的分壓，
使電壓表示數(shù)為3V時(shí)，讀出電流表的示數(shù)．
（4）滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_R=6V-3V=3V，測(cè)最后一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω，
實(shí)驗(yàn)過(guò)程電路最大電流為0.6A，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選A．
（5）在研究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，
由串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大可知，將10Ω的定值電阻更換為15Ω的定值電阻，電阻兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)大于3V，要使電壓表的示數(shù)不變，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向右移動(dòng)，增大接入電路中的電阻，減小電阻兩端的電壓，直至電壓表的示數(shù)3V為止；
（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)體的電阻值保持不變，導(dǎo)體兩端的電壓增大，相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中的電流也增大，且電壓增加幾倍，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．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）見(jiàn)上圖；（3）A；3；（4）A；（5）大于；A；（6）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．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物電路圖、作I-R圖象、滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)、選擇實(shí)驗(yàn)器材等；應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是常用的方法，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法．