Question

16．如圖1是探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗電路圖．

（1）由于電路中電流的大小受多種因素的影響，所以我們在探究某一因素變化對電流的影響時，必須保持其它因素不變，即采用了控制變量法．
（2）實驗探究分兩步進行：a．保持電阻不變，探究電流與電壓的關(guān)系；b．保持電壓不變，探究電流與電阻的關(guān)系．圖2是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖象，其中正確表示電阻不變，電流隨電壓變化的圖象是乙圖（選填“甲”或“乙”）．
（3）在探究過程中，使用滑動變阻器R的目的是改變電阻兩端的電壓和保護電路．
（4）若探究電流跟電阻的關(guān)系，所用電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω，當(dāng)使用5Ω的電阻正確完成實驗后，斷開開關(guān)，立即換成10Ω的電阻繼續(xù)實驗，下一步應(yīng)將滑動變阻器向右滑．（選填“左”或“右”）
（5）綜合圖2甲、乙圖象可得到的結(jié)論是導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）導(dǎo)體電流和電壓、電阻兩個因素有關(guān)，研究電流跟電壓關(guān)系時，需要保持電阻不變，采用了控制變量法；
（2）當(dāng)電阻不變時，電壓和電流成正比，因此I-U圖象為一條直線；觀察甲圖當(dāng)電阻不變時，電流跟電阻成反比，所以結(jié)論是導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比．
（3）滑動變阻器的基本作用：保護電路；主要作用：改變電阻兩端的電壓；
（4）要探究電流跟電阻的關(guān)系，需控制電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串分壓的知識，增大電阻后，電壓表的示數(shù)變大，要使電壓表的示數(shù)跟原來相等，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，從而可判斷出滑片的移動方向；
（5）甲是反比例函數(shù)圖象，乙是正比例函數(shù)圖象，分析甲、乙得出電流與電阻、電壓的關(guān)系．

解答 解：（1）某個物理量和多個物理量有關(guān)系時，在研究過程為了避免其它因素的影響，常采用控制其它量不變，研究與某一個量的關(guān)系，研究電流和電壓關(guān)系時，控制電阻不變，研究電流和電阻關(guān)系時控制電壓不變，這種方法是控制變量法．
（2）在保持電阻不變時，電流跟電壓成正比，故I-U圖象應(yīng)該是直線，故乙圖正確；
（3）實驗時用到了滑動變阻器，閉合開關(guān)時，滑動變阻器連入電路電阻最大，電路中電流最小，起到保護電路的作用，實驗時，通過調(diào)節(jié)變阻器的阻值，來調(diào)節(jié)電阻R兩端的電壓，因此滑動變阻器的作用有：改變電阻兩端的電壓和保護電路的作用．
（4）根據(jù)串分壓的知識，將5Ω的電阻換成10Ω之后，電壓表的示數(shù)會變大，為使電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)增大滑動變阻器的阻值，將滑片向右滑動；
（5）當(dāng)電壓不變時，觀察甲圖可知，電流跟電阻成反比，當(dāng)電阻不變時，觀察乙圖可知，電流跟電壓成正比，因此導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：
（1）控制變量；
（2）乙；
（3）改變電阻兩端的電壓和保護電路；
（4）右；
（5）導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比．

點評 該題考查物理實驗常用的方法--控制變量法以及觀察圖象的能力，考試做題時可以根據(jù)已有物理知識--歐姆定律I=$\frac{U}{R}$去分析解答．