Question

2．在“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖1所示，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整（要求：滑片在右端時滑動變阻器接入電路的阻值最大），并畫出相對應(yīng)的電路圖．
（2）閉合開關(guān)，向左移動變阻器滑片，電流表示數(shù)變小．
（3）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，電流表示數(shù)始終為0，電壓表示數(shù)約為4.5V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是電阻斷路；
（4）小紅在研究“電流與電壓的關(guān)系”時的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

R=5Ω	電壓/V	1.0	2.0	3.0
	電流/A	0.2	0.4	0.6

分析數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：電阻不變，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
（5）小紅在研究“電流與電阻的關(guān)系”時實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖象如圖2：

U=3V	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.6	0.3	0.2

a、小紅先用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，若沒有改變滑動變阻器滑片的位置，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”）．此時應(yīng)向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為3V．
b、分析數(shù)據(jù)和圖2乙可得出的結(jié)論是電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
c、小明用同樣的電路研究“電流和電阻的關(guān)系時”，由于探究時有不符合探究電流和電阻關(guān)系時的做法，得到了如圖2甲所示的圖象，你認(rèn)為他實(shí)驗(yàn)過程中不符合要求的做法是沒有控制電阻兩端電壓不變．

Answer 1

分析 （1）電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，用筆畫線將電路連接完整；畫出對應(yīng)的電路圖；
（2）根據(jù)電路連接和歐姆定律分析向左移動滑片，電流表的示數(shù)變化；
（3）閉合開關(guān)后電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)約為電源電壓，其故障為電阻斷路；
（4）電流和電壓的關(guān)系：電阻不變，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（5）a、研究電流與電阻的關(guān)系時，需利用滑動變阻器來控制定值電阻兩端的電壓不變；先根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)判斷定值電阻兩端電壓的變化，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定滑動變阻器兩端電壓變化，從而確定滑片移動的方向；
b、根據(jù)控制變量法的要求分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
c、在探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，據(jù)此分析圖象乙，然后答題．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，電路連接如下圖；對應(yīng)的電路圖如下圖所示：

（2）根據(jù)電路連接可知，當(dāng)滑片向左移動時接入電路的電阻變大，由歐姆定律可知，電路中電流變小，故電流表示數(shù)變��；
（3）閉合開關(guān)后電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)約為電源電壓，其故障為電阻斷路；
（4）由題意及表格中數(shù)據(jù)知，電阻保持5Ω不變，導(dǎo)體兩端的電壓增大，導(dǎo)體中的電流也增大，且電壓增大到原來的幾倍，電流也增大到原來的幾倍，可得電阻不變，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（5）a、滑動變阻器的滑片位置不變，將10Ω的定值電阻代替5Ω的定值電阻時，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)可知定值電阻分得的電壓將變大，即大于3V；
要使定值電阻兩端電壓保持3V不變，需增大滑動變阻器兩端電壓，即增大滑動變阻器接入電路的阻，故將滑片向左移動，直到電壓表的示數(shù)為3V．
b、由表二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：電壓一定時，導(dǎo)體的電阻增大到幾倍，導(dǎo)體中的電流減小到原來的幾分之一，故可以得出結(jié)論：電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
c、在探究“導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制導(dǎo)體兩端的電壓U保持不變，由圖2乙可知，導(dǎo)體電流與電阻的乘積不是定值，是不斷變化的，因此，實(shí)驗(yàn)不符合要求之處是：沒有控制電阻兩端電壓不變．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）變小；
（3）電路斷路；
（4）電阻不變，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
（5）a、大于；左；3；
b、電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
c、沒有控制電阻兩端電壓不變．

點(diǎn)評 此題主要考查學(xué)生探究電流與電壓、電阻關(guān)系的理解和掌握，逐一分析解答時要把握條件是解題關(guān)鍵．