Question

2．在“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實驗中：
（1）如圖1所示，用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整（要求：滑片在右端時滑動變阻器接入電路的阻值最大），并畫出相對應的電路圖．
（2）閉合開關(guān)，向左移動變阻器滑片，電流表示數(shù)變小．
（3）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，電流表示數(shù)始終為0，電壓表示數(shù)約為4.5V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是電阻斷路；
（4）小紅在研究“電流與電壓的關(guān)系”時的實驗數(shù)據(jù)如表：

R=5Ω	電壓/V	1.0	2.0	3.0
	電流/A	0.2	0.4	0.6

分析數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：電阻不變，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比．
（5）小紅在研究“電流與電阻的關(guān)系”時實驗數(shù)據(jù)和圖象如圖2：

U=3V	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.6	0.3	0.2

a、小紅先用5Ω的定值電阻進行實驗，使電壓表的示數(shù)為3V，再換用10Ω的定值電阻時，若沒有改變滑動變阻器滑片的位置，合上開關(guān)后，電壓表的示數(shù)將大于3V（選填“大于”、“小于”或“等于”）．此時應向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為3V．
b、分析數(shù)據(jù)和圖2乙可得出的結(jié)論是電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比．
c、小明用同樣的電路研究“電流和電阻的關(guān)系時”，由于探究時有不符合探究電流和電阻關(guān)系時的做法，得到了如圖2甲所示的圖象，你認為他實驗過程中不符合要求的做法是沒有控制電阻兩端電壓不變．

Answer 1

分析 （1）電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，用筆畫線將電路連接完整；畫出對應的電路圖；
（2）根據(jù)電路連接和歐姆定律分析向左移動滑片，電流表的示數(shù)變化；
（3）閉合開關(guān)后電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)約為電源電壓，其故障為電阻斷路；
（4）電流和電壓的關(guān)系：電阻不變，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；
（5）a、研究電流與電阻的關(guān)系時，需利用滑動變阻器來控制定值電阻兩端的電壓不變；先根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點判斷定值電阻兩端電壓的變化，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定滑動變阻器兩端電壓變化，從而確定滑片移動的方向；
b、根據(jù)控制變量法的要求分析表中實驗數(shù)據(jù)，然后得出實驗結(jié)論；
c、在探究導體中的電流與導體電阻關(guān)系的實驗中，應控制電阻兩端電壓不變，據(jù)此分析圖象乙，然后答題．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電阻兩端，電路連接如下圖；對應的電路圖如下圖所示：

（2）根據(jù)電路連接可知，當滑片向左移動時接入電路的電阻變大，由歐姆定律可知，電路中電流變小，故電流表示數(shù)變小；
（3）閉合開關(guān)后電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)約為電源電壓，其故障為電阻斷路；
（4）由題意及表格中數(shù)據(jù)知，電阻保持5Ω不變，導體兩端的電壓增大，導體中的電流也增大，且電壓增大到原來的幾倍，電流也增大到原來的幾倍，可得電阻不變，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；
（5）a、滑動變阻器的滑片位置不變，將10Ω的定值電阻代替5Ω的定值電阻時，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點可知定值電阻分得的電壓將變大，即大于3V；
要使定值電阻兩端電壓保持3V不變，需增大滑動變阻器兩端電壓，即增大滑動變阻器接入電路的阻，故將滑片向左移動，直到電壓表的示數(shù)為3V．
b、由表二實驗數(shù)據(jù)可知：電壓一定時，導體的電阻增大到幾倍，導體中的電流減小到原來的幾分之一，故可以得出結(jié)論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；
c、在探究“導體中的電流與導體電阻關(guān)系”的實驗中，應控制導體兩端的電壓U保持不變，由圖2乙可知，導體電流與電阻的乘積不是定值，是不斷變化的，因此，實驗不符合要求之處是：沒有控制電阻兩端電壓不變．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）變��；
（3）電路斷路；
（4）電阻不變，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；
（5）a、大于；左；3；
b、電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；
c、沒有控制電阻兩端電壓不變．

點評 此題主要考查學生探究電流與電壓、電阻關(guān)系的理解和掌握，逐一分析解答時要把握條件是解題關(guān)鍵．