Question

4．小鵬組的同學們在探究“導體中的電流與導體的電阻及加在它兩端電壓的關系”
（1）請畫出電路圖，并按電路圖將如圖中的各元件連接起來，并要求滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變大；
（2）測量的步驟及數(shù)據(jù)：①按電路圖練級電路；②首先把10Ω的電阻連入電路，滑動滑動變阻器的滑片，改變電阻兩端的電壓，得三組數(shù)據(jù)如表一所示；③分別把三個阻值不同的電阻連入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，始終保持每個電阻連端的電壓為2V，測得三組數(shù)據(jù)如表二所示．
表一：電阻R₁=10Ω

電壓（V）	1	2	3
電流（A）	0.1	0.2	0.3

表二：電壓U=2V

電阻（Ω）	5	10	20
電流（A）	0.4	0.2	0.1

分析與結(jié)論：
分析表一得出的結(jié)論是：在電阻一定時，電流與電壓成正比；
分析表二得出的結(jié)論是：在電壓一定時，電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）伏安法測電阻是指用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出通過電阻的電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出被測電阻的阻值，再與電源和開關組成電路即可；根據(jù)電阻兩端分得的最大電壓確定電壓表的量程，且與電阻并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流確定電流表的量程且與電阻串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，根據(jù)滑片P向右移動時，電流表示數(shù)變大可知，滑片P向右移動時，滑動變阻器的阻值減小，據(jù)此連接實物圖．
（2）探究電流與電壓、電阻的關系時，要用到控制變量法，把握表一、表二中數(shù)據(jù)的相同點與不同點是得出結(jié)論的入手點．在電路中要利用滑動變阻器來控制定值電阻兩端的電壓的變與不變．

解答 解：（1）電壓表與電阻并聯(lián)，電流表與電阻串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，再與開關和電源組成電路即可，電路圖如下圖所示：
電阻兩端分得的最大電壓為6V，所以電壓表的量程為0～15V，且與電阻并聯(lián)；電路中的最大電流I=$\frac{6V}{5Ω}$=1.2A，所以電流表的量程為0～3A，且與電阻串聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片P向右移動時，滑動變阻器的阻值減小，如下圖所示：

（2）在表一中：導體的電阻10Ω一定，導體兩端的電壓從1V到2V再到3V，相對應的，導體中的電流從0.1A到0.2A再到0.3A．電壓增加幾倍，電流也增加幾倍，故得結(jié)論：在電阻一定時，電流與電壓成正比．
在表二中：導體兩端的電壓2V一定，導體的電阻從5Ω到10Ω，再到20Ω，相對應的，導體中的電流從0.4A到0.2A再到0.1A，電阻增加幾倍，電流變?yōu)樵瓉淼膸追种槐�，故得結(jié)論：在電壓一定時，電流與電阻成反比．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）在電阻一定時，電流與電壓成正比；在電壓一定時，電流與電阻成反比．

點評 本題考查了實物電路圖的連接和利用控制變量法得出實驗結(jié)論，關鍵是明白此實驗的原理和控制變量法的應用．