Question

17．小亮在研究“通過導體的電流與導體兩端電壓、導體電阻間的關系”時，為避免更換電阻的麻煩，他把定值電阻換成了電阻箱，并按如圖所示的電路圖連接實物，他的實驗步驟如下：（實驗中電源電壓保持不變）
（1）變化開關前，滑動變阻器的滑片用位于最右（填“左”或“右”）端．
（2）閉合開關后，他將電阻箱R₁的阻值調(diào)到5Ω，再調(diào)節(jié)滑動變阻器R₂的滑片P至不同位置，在表1中記錄了三次電流和電壓值．通過分析表1中的數(shù)據(jù)，你能得到的結論是：電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比．
（3）當電阻箱R₁的阻值為5Ω，電壓表示數(shù)為1V時，小亮將此時的電流值記錄在表2中，隨后他將電阻箱R₁的阻值調(diào)到10Ω，這時他注意到電壓表的示數(shù)變大（填“變大”、“變小”或“不變”），然后在表2中記下電流表的示數(shù)．
（4）他又將電阻箱R₁又調(diào)到15Ω，再次在表2中記下電流表的示數(shù)．通過分析表2中的數(shù)據(jù)他發(fā)現(xiàn)：電流與電阻不成反比，你知道他實驗時的問題在哪兒嗎？沒有控制定值電阻兩端的電壓不變
表1

實驗序號	U1/V	I/A
①	1	0.2
②	1.5	0.3
③	2	0.4

表2

實驗序號	R/Ω	I/A
①	5	0.2
②	10	0.15
③	15	0.12

Answer 1

分析 （1）為了保護電路，閉合開關前，應把滑動變阻器的滑片移至最大阻值處；
（2）分析表格中數(shù)據(jù)得出電流和電壓的關系，電阻不變，電流和電壓成正比；
（3）當增大電阻箱連入的阻值，電路中的總電阻增大（分壓增大）；
（4）探究電流跟電阻的關系時，采用控制變量法，應保持定值電阻兩端的電壓一定；根據(jù)表2數(shù)據(jù)計算電阻兩端的電壓，看有沒有保持定值電阻兩端的電壓一定．

解答 解：（1）由圖知，滑動變阻器的下面接了左邊的接線柱，所以在閉合開關前，應將滑片移至最右端，使其阻值最大，以保護電路；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比；
（3）當增大電阻箱連入的阻值，電路中的總電阻增大，電路中的電流將變小，因定兩電阻串聯(lián)，則電阻箱R₁因連入的電阻增大則分壓增大，電壓表的示數(shù)變大；
（4）由表2可知，當R₁=5Ω時，I=0.2A，則定值電阻兩端的電壓U₁=IR₁=0.2A×5Ω=1V；
當R₁′=10Ω時，I′=0.15A，則定值電阻兩端的電壓U₁′=I′R₁′=0.15A×10Ω=1.5V；
顯然定值電阻兩端的電壓發(fā)生了變化，而本實驗需要控制定值電阻兩端的電壓不變，故實驗中存在的問題是沒有控制定值電阻兩端的電壓不變．
故答案為：（1）右；（2）電阻不變，導體中的電流與它兩端的電壓成正比；（3）變大；（4）沒有控制定值電阻兩端的電壓不變．

點評 此題是“探究電流與電壓的關系”的實驗，考查了滑動變阻器的使用和作用，同時考查了電流與電壓的關系，在寫結論時，注意控制的變量．