Question

小明利用實(shí)驗(yàn)探究電阻上的電流跟兩端電壓、電阻的關(guān)系．?

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，按圖甲所示的電路圖，幫小明將圖乙中的器材連接起來(lái)．要求：變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變小，導(dǎo)線不能交叉．
（2）小明連接好電路后，探究電流與電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)步驟為：
①讓5Ω電阻接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為1.5V，記錄電流表示數(shù)；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向______（填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為_(kāi)_____ V時(shí)，記錄電流表示數(shù)；
（3）小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變定值電阻R₁兩端的電壓，測(cè)得電流、電壓的值如表一．分析表一中的數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：______．?
表一

定值電阻	實(shí)驗(yàn)次序	電壓U1/V	電流I1/A
R1=6Ω	1	1.5	0.3
	2	3.0	0.6
	3	4.5	0.9

表二

定值電阻	實(shí)驗(yàn)次序	電壓U2/V	電流I2/A
R2=10Ω	4	3.0	0.3
	5	4.5	0.45
	6	6.0	0.6

（4）為了檢驗(yàn)結(jié)論是否具有普遍性，小明又換用10Ω的電阻R₂繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)如表二，小明分析表二的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)上面的結(jié)論仍成立．觀察對(duì)比兩表格中的數(shù)據(jù)，你還能發(fā)現(xiàn)電流與電阻的關(guān)系嗎？結(jié)論：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，可采用“電流流向法”，從電源的正極出發(fā)，按照電流的流向，先串主電路，兩將電壓表并在待測(cè)電阻的兩端；根據(jù)電源的電壓確定電壓表的兩端，根據(jù)歐姆定律確定電路中的最大電流并確定電流表的量程；滑動(dòng)變阻器按“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中，根據(jù)題中要求“變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變小”即滑動(dòng)變阻器的阻值變大，左下方接線柱必須接入電路．
（2）探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端電壓不變；用大電阻替換小電阻，電阻分壓變大，為保持電阻兩端電壓不變，應(yīng)增加滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，減小定值電阻電壓，從而保持定值電阻電壓不變．
（3）分析表一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出電流與電壓的關(guān)系，然后得出結(jié)論．
（4）綜合分析表一與表二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，看電壓相同而阻值不同時(shí)，電流與電阻間有什么關(guān)系，然后得出結(jié)論．
解答：解：
（1）由圖可知電源的電壓U=4×1.5V=6V＞3V，所以電壓表的量程為0～15V；電路中的最大電流=1.2A＞0.6A，所以電流表的量程為0～3A；
滑動(dòng)變阻器按“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中，且左下方接線柱必須接入電路；根據(jù)電流的流向，從電源的正極出發(fā)依次串聯(lián)滑動(dòng)變阻器、電阻R、電流表、開(kāi)關(guān)回到負(fù)極，再把電壓表并聯(lián)在電阻R的兩端，如圖所示：
（2）將5Ω電阻換成10Ω電阻，電壓表示數(shù)大于1.5V，由電路圖可知，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，到電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)．
（3）在表一中：導(dǎo)體的電阻5Ω一定，導(dǎo)體兩端的電壓從1.5V到3V再到4.5V，相對(duì)應(yīng)的，導(dǎo)體中的電流從0.3A到0.6A再到0.9A．電壓增加幾倍，電流也增加幾倍，故得結(jié)論：在電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比．
（4）分析對(duì)比2、4（或3、5）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：兩電阻兩端的電壓相等，對(duì)應(yīng)的電流之比等于兩電阻阻值之比的倒數(shù)，即電壓一定時(shí)，電流跟電阻成反比．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）右；1.5；
（3）在電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；（4）電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)物電路圖的連接、電路故障的判斷、控制變量法在實(shí)驗(yàn)結(jié)論中的應(yīng)用等，關(guān)鍵：一是會(huì)根據(jù)電源的電壓和電路中的最大電流確定電表的量程；二是會(huì)根據(jù)控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，特別是會(huì)分析表一、表二的示數(shù)得出電流與電阻的關(guān)系．