Question

12．小明利用如圖甲所示的電路做“探究電壓一定時電流與電阻的關系”的實驗，已知電源電壓為3V且保持不變，滑動變阻器電阻絲的阻值與其長度成正比，部分實驗裝置已經接好，如圖乙所示．
（1）完成圖乙未連接完整的實物圖；
（2）如圖乙，小明先將R₁的滑片移至最左端，調節(jié)R₂使電壓表示數為2V，記錄電流表的示數；之后將R₁的滑片向右移動，依次使滑動變阻器接入電路的長度為滑動變阻器總長度的$\frac{3}{4}$，$\frac{1}{2}$，$\frac{1}{4}$，每次移動R₁的滑片后，應向左（填“左”或“右”）移動R₂（填“R₁”或“R₂”）的滑片，使電壓表示數為2V，并記錄各次移動后電流表示數．
（3）根據實驗數據，小明繪制了電流表的示數I與R₁接入電路的長度L的圖象如圖丙，根據該圖象的變化趨勢能得到電壓一定時電流與電阻成反比的結論（填“能”或“不能”）．

Answer 1

分析 （1）電壓表并聯在定值電阻兩端，要注意正負接線柱的連接，滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中；
（2）根據串聯分壓的特點可知滑片的移動方向；
（3）正比例函數圖象是一條過原點的直線，反比例函數圖象是雙曲線，根據電流和電壓、電阻的關系進行分析．

解答 解：（1）電壓表的正接線柱與滑動變阻器R₁的右接線柱相連，滑動變阻器R₂的右接線柱與電流表的負接線柱相連，如下圖所示：

（2）根據串聯分壓的特點可知，依次使滑動變阻器接入電路的長度為滑動變阻器總長度的$\frac{3}{4}$，$\frac{1}{2}$，$\frac{1}{4}$，每次移動R₁的滑片后，應向左移動R₂的滑片，
因該實驗是探究電壓一定時電流與電阻的關系，因此使電壓表示數保持2V；
（3）電阻不變時，電流與電壓成正比，電壓不變，電流與電阻成反比，因為實驗時已經控制R₁兩端電壓為2V，并收集了多組數據，且電阻絲的長度與其阻值成正比，橫坐標L/cm長度就表示R₁電阻的大小，所以能得到電壓一定時電流與電阻成反比的結論．
故答案為：（1）見上圖；（2）左；R₂；2；（3）能．

點評 本電流與電壓和電阻有關，所以在探究過程中應用到控制變量法，關于電路的連接方法及注意的問題，是電學中的基礎，應掌握熟練，在分析數據時注意控制變量法的應用，若比值是定值，則為正比例，若乘積是常數，則為反比例函數，同時要掌握反比例函數和正比例函數圖象．