Question

5．小辰和小安同學(xué)所在四人小組想驗(yàn)證“在導(dǎo)體兩端電壓不變時(shí)，流過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比”的結(jié)論．
（1）根據(jù)電路中所選用元件的實(shí)際情況，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將如圖甲中的電路補(bǔ)充完整．
（2）他們先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入電路的a、b兩點(diǎn)間，閉合開(kāi)關(guān)S，讀出電流表的示數(shù)填入表1中．由表1中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出流過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻不成反比．試分析原因：沒(méi)有保持定值電阻兩端電壓恒定不變．
（3）上述操作得到改進(jìn)之后，再次進(jìn)行試驗(yàn)探究．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)a、b兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后，按照電路的實(shí)際連接情況，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左（左、右）移動(dòng)．
（4）小安同學(xué)根據(jù)正確操作記錄的數(shù)據(jù)繪制了電流與電阻的關(guān)系圖象，如圖乙所示，該實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)始終保持2.5V不變．
（5）他倆將另兩位同學(xué)獨(dú)立操作得到的數(shù)據(jù)整理到表2中，對(duì)比歸納表中序號(hào)1和4或者2和5或者3和6組的數(shù)據(jù)，我們還能發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，流過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比．

表1
R/Ω	5	10	20
I/A	0.2	0.15	0.1

表2
序號(hào)	U/V	R/Ω	I/A
1	1.0	5	0.2
2		10	0.1
3		20	0.05
4	2.0	5	0.4
5		10	0.2
6		20	0.1

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器的接線柱要一上一下接入電路；電壓表要與被測(cè)電路并聯(lián)，根據(jù)電源電壓選擇量程．
（2）電流與電壓、電阻兩個(gè)因素有關(guān)，研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，要控制電壓一定．
（3）串聯(lián)電路中，電阻起分擔(dān)電壓的作用．電阻越大，分擔(dān)的電壓越大．
（4）根據(jù)U=IR，在圖象中任取一點(diǎn)，讀出其橫縱坐標(biāo)，相乘．
（5）觀察對(duì)比的數(shù)據(jù)什么因素一定，什么因素在變化．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器按一上一下規(guī)則接入電路，使滑動(dòng)變阻器與定值電阻R串聯(lián)；
電源是兩節(jié)干電池，電壓表選擇小量程，將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，如下圖所示：

（2）探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，需保持電阻兩端電壓不變，而實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制電壓一定，因此比例關(guān)系不成立．
（3）當(dāng)5Ω電阻接入電路時(shí)，電壓表的示數(shù)為一定值，更換為10Ω后，定值電阻的阻值增大，分擔(dān)的電壓增大，電壓表的示數(shù)增大，為了保證電壓不變，需要向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使滑動(dòng)變阻器分擔(dān)較多的電壓．
（4）根據(jù)圖象可知，在坐標(biāo)圖象中取點(diǎn)（0.5A，5Ω），由歐姆定律可知，U=IR=0.5A×5Ω=2.5V．
（5）對(duì)比發(fā)現(xiàn)，電阻是一定的，U與I的比值是定值，即成正比．所以得出：在導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，流過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比．
故答案為：（2）沒(méi)有保持定值電阻兩端電壓恒定不變；
（3）左；
（4）2.5；
（5）在導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，流過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比．

點(diǎn)評(píng) （1）在連接實(shí)物電路的問(wèn)題中，注意電壓表、電流表的量程、正負(fù)接線柱；注意滑動(dòng)變阻器下接線柱的選擇．
（2）在研究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)調(diào)節(jié)滑片，保持定值電阻兩端的電壓保持一定．