Question

在“研究電流和電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：①電源，②電流表，③電壓表，④滑動(dòng)變阻器，⑤開關(guān)，⑥電阻（5Ω），⑦電阻（10Ω），⑧電阻（15Ω），⑨電阻（100Ω），各一只和⑩導(dǎo)線（若干）．請(qǐng)完成以下問題：
（1）在圖的線框內(nèi)畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖，并根據(jù)你畫出的電路圖用筆畫代替導(dǎo)線連接圖中的實(shí)物．（要求在實(shí)驗(yàn)過程中使用滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線不能交叉）

（2）我們?cè)诤芏鄬?shí)驗(yàn)探究過程中都會(huì)用到控制變量法，本次實(shí)驗(yàn)在“研究電流和電壓的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)保持

電阻

不變，這就是控制變量法的一個(gè)應(yīng)用．在研究這一問題時(shí)，你不需要的器材有

⑦⑧⑨

（填序號(hào)）．
（3）某同學(xué)在做“研究電流和電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中，其中第三組數(shù)據(jù)分別如圖1所示．請(qǐng)你幫他把實(shí)驗(yàn)記錄表補(bǔ)充完整：

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3
電壓U（V）	1.5	2.0
電流I（A）	0.3	0.4

根據(jù)以上數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是

電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比

．
（4）做“研究電流和電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，你不需要的器材有

⑨

（填序號(hào)），在這一實(shí)驗(yàn)過程中也要適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，其目的是

保持電壓不變

．

Answer 1

分析：（1）由實(shí)物圖畫電路圖的方法：從電源的正極開始，順著電流的路徑，依次電流表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、定值電阻，到電源的負(fù)極．最后把電壓表并列連接在定值電阻兩端．
（2）本次實(shí)驗(yàn)是“研究電流和電壓的關(guān)系”，根據(jù)控制變量法應(yīng)控制不變的物理量是導(dǎo)體的電阻值；因此電阻只需要一個(gè)，其它的電阻不需要；
（3）確定電表的量程、最小分度值，根據(jù)電表指針位置讀出示數(shù)；分析數(shù)據(jù)：當(dāng)電壓和電流的比值一定時(shí)，兩者成正比，當(dāng)電壓和電流的乘積一定時(shí)，兩者成反比．
（4）探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法，改變電阻大小，通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持電壓不變．根據(jù)這個(gè)要求分析電阻和滑動(dòng)變阻器之間的關(guān)系即可判斷．

解答：解：（1）在“研究電流和電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，需要用電壓表測(cè)量電阻的電壓，電流表測(cè)量電流，所以，將電流表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、定值電阻串聯(lián)在電源的兩極上．最后把電壓表并列連接在定值電阻兩端．如圖：

（2）根據(jù)控制變量法在“研究電流和電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制不變的物理量是導(dǎo)體的電阻值；又電源電壓為低壓電源，因此只需要一個(gè)阻值較小電阻，如：選⑥，則不需要的器材有⑦⑧⑨；（或：選⑦，則不需要的器材有⑥⑧⑨；或：選⑧，則不需要的器材有⑥⑦⑨）；
故答案為：電阻； ⑦⑧⑨（或⑥⑧⑨或⑥⑦⑨）
（3）由圖1可知：電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，所示電壓表示數(shù)是2.5V，電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.5A，

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3
電壓U（V）			2.5
電流I（A）			0.5

應(yīng)電阻一定，電壓和電流的比值是一定的，則兩者成正比，所以數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是：電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比．
故答案為：電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比．
（4）因?yàn)樵陔娫措妷阂欢ǖ臈l件下，定值電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器的阻值大的多時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知：無論如何移動(dòng)滑片都不能使定值電阻兩端的電壓達(dá)到需要值，故100Ω的電阻比其它的電阻大得多，不能選擇．
滑動(dòng)變阻器的作用是移動(dòng)滑片，保持電阻兩端的電壓不變．
故答案為：⑨； 保持電壓不變．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電路圖的設(shè)計(jì)、實(shí)物圖的連接；滑動(dòng)變阻器的作用；電表的讀數(shù)，考查的內(nèi)容較多，但難度較大；
注意結(jié)合控制變量法分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論是注意條件；難點(diǎn)是根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷出：在電源電壓一定的條件下，定值電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器的阻值大的多時(shí)，無論如何移動(dòng)滑片都不能使定值電阻兩端的電壓達(dá)到需要值．