Question

2．下面是某組同學(xué)研究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)：
（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．

（2）連接電路時(shí)候開關(guān)要斷開，滑動(dòng)變阻器滑片要移到阻值最大處．
（3）以下是該小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，請(qǐng)將數(shù)據(jù)不全部分補(bǔ)全．
表1：U=4V恒定不變．（實(shí)驗(yàn)中更換電阻R₁）

電阻R（Ω）	5	10	20
電流I（A）	0.8	0.4	0.2

表2：R=5Ω恒定不變．

電壓U（V）	1.5	3	4.5
電流I（A）	0.3	0.6	0.9

（4）分析表1數(shù)據(jù)可得結(jié)論當(dāng)電壓一定，電流與電阻成反比；分析表2數(shù)據(jù)可得結(jié)論當(dāng)電阻一定，電流與電壓成正比．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電流方向，按先串后并的原則連接實(shí)物圖；
（2）電路的連接時(shí)，為防止連接最后一根導(dǎo)線時(shí)發(fā)生短路現(xiàn)象，因電流過大燒壞電路元件，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；閉合開關(guān)前，為防止電路中電流過大燒壞電路原件，保護(hù)電路的滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處；
（3）利用歐姆定律及其變形公式計(jì)算出不全的部分；
（4）利用控制變量法得出相應(yīng)的結(jié)論．

解答 解：
（1）根據(jù)電路圖，從電源正極開始，先依次連接開關(guān)、滑動(dòng)變阻器（一上一下）、電阻、電流表（正入負(fù)出）、回到負(fù)極，再將電壓表并聯(lián)在電阻兩端，如圖所示：

（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器滑片放在阻值最大的位置；
（3）在表1中，U=4V，I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{4V}{5Ω}$=0.8A，R₃=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{4V}{0.4A}$=10Ω；
在表2中，R=5Ω，I₂=$\frac{{U}_{2}}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，U₃=I₃R=0.9A×5Ω=4.5V；
（4）由表1知，電壓不變，電流和電阻的乘積為一定值，由此可得結(jié)論：當(dāng)電壓一定，電流與電阻成反比；
由表2知，電阻不變，電壓和電流的比值為一定值，由此可得結(jié)論：當(dāng)電阻一定，電流與電壓成正比．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）斷開；阻值最大處；
（3）10；0.8；4.5；0.6；
（4）當(dāng)電壓一定，電流與電阻成反比；當(dāng)電阻一定，電流與電壓成正比．

點(diǎn)評(píng) 探究電流和電壓、電阻的關(guān)系，需利用控制變量法，此題主要考查了滑動(dòng)變阻器在電路中的作用、用控制變量法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論等知識(shí)，有關(guān)電路的連接也是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中重點(diǎn)考查的內(nèi)容．