Question

17．在“探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”的實驗中，同學(xué)們設(shè)計了如圖所示的電路，R為定值電阻，實驗數(shù)據(jù)記錄在表1和表2中．

表1					表2
R=10Ω	電壓/V	1.0	2.0	3.0	U=3V	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.10	0.20	0.30		電流/A	0.60	0.30	0.20

（1）在研究電流跟電阻的關(guān)系時，先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實驗，使電壓表的示數(shù)為3V；再換用10Ω的定值電阻時，某同學(xué)沒有改變滑動變阻器滑片的位置，閉合開關(guān)后，電壓表的示數(shù)將大于3V（選填“大于”、“小于”或“等于”），此時應(yīng)向右移動滑片（選填“左”或“右”），使電壓表的示數(shù)為3V．
（2）從表1和表2的數(shù)據(jù)歸納得出的公式是I=$\frac{U}{R}$．

Answer 1

分析 （1）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變阻器兩端電壓的變化，然后根據(jù)串聯(lián)電路的特點確定電壓表示數(shù)的變化；
根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用進(jìn)行分析滑動變阻器接入電路中阻值的變化，進(jìn)一步判斷滑片移動的方向；
（2）表一是在電阻一定，研究電流跟電壓的關(guān)系；表一結(jié)論：在電阻一定時，電流跟電壓成正比；
表二是電壓一定，研究電流跟電阻的關(guān)系；表二的結(jié)論：在電壓一定時，電流跟電阻成反比；綜合歸納即歐姆定律的內(nèi)容．

解答 解：（1）滑動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，電路中的總電阻變大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，滑動變阻器兩端的電壓變小，
由于串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，
則定值電阻兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)大于3V．
串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，
為使兩端的電壓保持3V不變，應(yīng)增大滑動變阻器接入電路中的電阻，即滑片向右調(diào)節(jié)．
（2）由表1數(shù)據(jù)可以看出，電阻一定時，電壓變?yōu)樵瓉淼膸妆�，電流也變�(yōu)樵瓉淼膸妆叮?br />由此可以得出：電阻一定時，電流與電壓成正比；
由表2數(shù)據(jù)可以看出，電壓一定時，電阻變?yōu)樵瓉淼膸妆�，電流也變�(yōu)樵瓉淼膸追种�一�?br />由此可以得出：電壓一定時，電流與電阻成正比；
綜上所述，一段導(dǎo)體中的電流，跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比，用公式表示為I=$\frac{U}{R}$．
故答案為：（1）大于；右；（2）I=$\frac{U}{R}$．

點評 本題考查了電流跟電壓、電阻的關(guān)系，涉及到歐姆定律和滑動變阻器的使用，關(guān)鍵是知道串聯(lián)電路中電阻越大，分得的電壓越大．
在研究時一定要明確控制的物理量，改變的物理量，總結(jié)結(jié)論時，明確指出前提條件．