Question

3．某同學接圖所示的電路圖連接電路進行探究性實驗．實驗時電阻R₁保持不變，滑動變阻器R₂的最大阻值是20Ω在，三次改變滑動變阻器滑片P的位置，得到表中的實驗數(shù)據(jù)：

次數(shù)	A1的示數(shù)（A）	A2的示數(shù)（A）	V1的示數(shù)（V）	V2的示數(shù)（V）	V的示數(shù)（V）
1	0.4	0.4	4	8	12
2	0.6	0.6	6	6	12
3	0.8	0.8	8	4	12

請回答：
（1）圖示電路是串聯(lián)電路，電壓表V測電源的電壓；
（2）比較電流表A₁和A₂的示數(shù)，可得結論：串聯(lián)電路電流處處相等
（3）比較三只電壓表示數(shù)，可得結論：串聯(lián)電路電源電壓等于各用電器兩端電壓之和
（4）比較電流表A₁（或A₂）和電壓表V₁示數(shù)，可得結論：電阻一定時，電流與電壓成正比
（5）定值電阻R₁=10Ω，第3次實驗中R₂未接入電路的電阻為5Ω．
（6）第三次實驗后，如果將電阻R₁換成一個阻值為20Ω的定值電阻，而其他任何元件均不改變且不調節(jié)，各電壓表示數(shù)變化為：電流表A₁，A₂減小，電壓表V₁增大，V₂減小，V不變
（7）若想“研究電流和電阻”的關系，則 在（6）的基礎上應將滑片P向右調節(jié)，直到V₁的示數(shù)仍為4V為止，這時可歸納出的結論是在電壓一定時，通過導體的電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和電流規(guī)律進行分析，即串聯(lián)電路時將各用電器順次連接；電壓表與被測用電器并聯(lián)，電流表與被測用電器串聯(lián)；
（2）串聯(lián)電路處處電流相等；
（3）串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電壓之和；
（4）（5）根據(jù)歐姆定律求出定值電阻的阻值．
（6）先分析電路中總電阻的變化，然后根據(jù)歐姆定律判斷電流表示數(shù)的變化；利用串聯(lián)電路分壓的特點判斷電壓表V₁、V₂示數(shù)的變化；
（7）探究電流和電阻的關系時，需保持電壓表的示數(shù)不變，因此需移動滑動變阻器使V₁的示數(shù)不變，據(jù)此分析滑片移動的方向以及得出相應的結論．

解答 解：（1）因為電源、電阻以及電流表是依次連接的，電壓表V與電源并聯(lián)，所以是串聯(lián)電路，電壓表V測量電源電壓；
（2）從表格中可以看出，電流表A₁和A₂的示數(shù)相等，即串聯(lián)電路處處電流相等；
（3）從表格中可以看出V的示數(shù)等于另外兩個電壓表示數(shù)和，即串聯(lián)電路電源電壓等于各用電器兩端電壓之和；
（4）從表格數(shù)據(jù)可以得出電流表A₁（或A₂）和電壓表V₁示數(shù)之比為定值，故可以得出：電阻一定時，電流與電壓成正比，即通過R₁的電流與R₁兩端的電壓成正比；
（5）從表格中讀出R₁和R₂的電壓和電流，即R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{4V}{0.4A}$=10Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4V}{0.8A}$=5Ω；
（6）當其他任何元件均不改變也不調節(jié)，將電阻R₁換成一個阻值為20Ω的定值電阻后，電路中的總電阻變大，由歐姆定律可知，電路中的電流變小，即電流表A₁，A₂減��；
因為串聯(lián)電路起分壓作用，所以R₁分得的電壓變大，R₂分得的電壓減小，故電壓表V₁增大，V₂減��；由于電源電壓不變，則V不變．
（7）第三次實驗后，如果將電阻R₁換成一個阻值為20Ω的定值電阻，需使電壓表V₁的示數(shù)不變，故需將滑片向右移動，增大滑動變阻器兩端電壓，使電壓表V₁的示數(shù)減小，直到等于4V為止；故可得出的結論為：在電壓一定時，通過導體的電流與電阻成反比．
故答案為：（1）串；電源．（2）串聯(lián)電路電流處處相等．（3）串聯(lián)電路電源電壓等于各用電器兩端電壓之和．（4）電阻一定時，電流與電壓成正比；（5）10；5；（6）電流表A₁，A₂減小，電壓表V₁增大，V₂減小，V不變；（7）右；V₁的示數(shù)仍為4V；在電壓一定時，通過導體的電流與電阻成反比．

點評 本題考查了實驗數(shù)據(jù)分析等問題，熟練應用控制變量法、認真分析實驗數(shù)據(jù)是正確解題的關鍵；即研究電流與電壓的關系要保持電阻不變；研究與電阻的關系要保持電壓不變．