Question

1．某同學用如圖所示的電路驗證在電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成反比的關系．先后用5歐、10歐和20歐的定值電阻接入電路的a、b兩點間，閉合開關S，讀出電流表示數(shù)填入下表．由實驗數(shù)據(jù)可以看出電流跟電阻不成反比．
（1）請分析發(fā)生錯誤的原因．
（2）仍然使用5歐、10歐和20歐三個定值電阻進行實驗，驗證在電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成反比的關系，請設計一種方法，畫出電路圖，簡要寫出實驗步驟．可以按需要增減器材．

電阻（歐）	5	10	20
電流（安）	0.4	0.3	0.2

Answer 1

分析 （1）在研究電流與電阻關系時，控制電壓一定的方法是：串聯(lián)一個滑動變阻器，在更換定值電阻后，調(diào)節(jié)滑片，使定值電阻兩端的電壓保持一定．如果實驗中更換了定值電阻后，沒有調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，定值電阻兩端的電壓就會發(fā)生變化，這樣電流與電阻就不成反比了．
（2）滑動變阻器在實驗中的作用是使定值電阻兩端的電壓保持一定，所以要把滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)；電壓表并聯(lián)在電阻兩端，據(jù)此分析步驟．

解答 解：（1）電阻由5Ω-10Ω-20Ω，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍、4倍，電流不是減小為原來的$\frac{1}{2}$、$\frac{1}{4}$，所以由數(shù)據(jù)不能得到電流跟電阻成反比，這與歐姆定律不相符，原因是a、b兩點間電壓發(fā)生變化，根據(jù)控制變量法可知：在研究電流與電阻關系時，沒有控制住變量電壓．
（2）驗證在電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成反比的實驗，應保持電阻兩端的電壓，只改變導體的電阻，觀察導體中的電流，故需要利用電壓表并聯(lián)在ab兩端；如圖：

步驟：換電阻的同時，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，使定值電阻兩端電壓始終一定
答：（1）在研究電流與電阻關系時，沒有控制住變量電壓．
（2）如圖，換電阻的同時，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，使定值電阻兩端電壓始終一定．

點評 本題考查研究電流與電壓阻關系的實驗；研究電流與電壓關系時要控制電阻一定，研究電流與電阻關系時要控制電壓一定．研究電流與電壓關系時，控制電阻一定的方法是使用同一個定值電阻進行實驗，滑動變阻器串聯(lián)在電路中起的作用是改變定值電阻兩端的電壓和保護電路；研究電流與電阻的關系時，控制電壓一定的方法是，串聯(lián)一個滑動變阻器，調(diào)節(jié)滑片，滑動變阻器串聯(lián)在電路中起的作用是使定值電阻兩端的電壓保持一定和保護電路．