Question

10．在探究“電壓一定時(shí)，電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，
（1）根據(jù)圖1實(shí)物圖在圖2框內(nèi)畫出電路圖．

（2）某小組同學(xué)按設(shè)計(jì)電路接好線后，先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入電路中，閉合開關(guān)S，讀出電流表的示數(shù)填入表中．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出電流跟電阻不成反比．試分析為什么在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中電流跟電阻不成反比？

電阻/Ω	5	10	20
電流/A	0.4	0.3	0.2

答：沒有控制定值電阻兩端的電壓不變．
（3）小華同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)存在的問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)．在用5Ω電阻進(jìn)行了第一次實(shí)驗(yàn)后，將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關(guān)后應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）端移動(dòng)，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為2V時(shí)，記錄電流表的示數(shù)，接著重復(fù)上述操作步驟進(jìn)行第三次實(shí)驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)．
（4）該實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路 和保持定值電阻兩端的電壓不變．
（5）該實(shí)驗(yàn)裝置，還可以探究的實(shí)驗(yàn)是探究電流與電壓的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖可以根據(jù)電流流向法，即先畫出電源、然后按電流的流向依次畫出串聯(lián)的電路元件，最后把電壓表并聯(lián)在相應(yīng)的位置；
（2）分析表格中數(shù)據(jù)可知，電阻與電流的乘積不是定值，而探究電流與電阻之間的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變；
（3）根據(jù)歐姆定律求出用5Ω電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)兩端的電壓，判斷出電阻更換后電路中總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知定值電阻兩端的電壓變化，然后根據(jù)歐姆定律和滑動(dòng)變阻器的使用判斷滑片移動(dòng)的方向；
（4）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處可以起到保護(hù)電路的作用，實(shí)驗(yàn)過程中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以使定值電阻兩端的電壓不變；
（5）保持定值電阻的阻值不變，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以探究電流與電壓之間的關(guān)系．

解答 解：（1）先畫出電源，按電流的流向依次畫出開關(guān)、電流表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器回到電源的負(fù)極，然后把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，如下圖所示：

（2）分析表格中數(shù)據(jù)可知，電阻與電流的乘積不是定值，而探究電流與電阻之間的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，故得不出電流跟電阻成反比的結(jié)論；
（3）由I=$\frac{U}{R}$可知，第一次實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)U=I₁R₁=0.4A×5Ω=2V，
將5Ω電阻換成10Ω電阻后，電路中的總電阻增大，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小，
由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知，定值電阻兩端的電壓變大，
要探究電流與電阻之間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)減小電路中的電流，滑片左移增大接入電路中的電阻，直至電壓表的示數(shù)達(dá)到2V為止；
（4）該實(shí)驗(yàn)過程中，滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和保持定值電阻兩端的電壓不變；
（5）該實(shí)驗(yàn)裝置，還可以探究的實(shí)驗(yàn)是探究電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）沒有控制定值電阻兩端的電壓不變；
（3）左；2；
（4）保護(hù)電路；保持定值電阻兩端的電壓不變；
（5）探究電流與電壓的關(guān)系．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了根據(jù)實(shí)物電路圖畫出電路圖、滑動(dòng)變阻器的正確使用和在電路中的作用等，明白實(shí)驗(yàn)的操作和利用好控制變量法是解題的關(guān)鍵．