Question

7．在“探究通過導體的電流與什么因素有關”的實驗中，小明已經探究出通過導體的電流與導體兩端電壓和導體的電阻有關，他想繼續(xù)實驗，進一步“探究通過導體的電流與導體的電阻的關系”，可選擇的器材有：定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω），電壓為3V的電源、標有“20Ω、1A”的滑動變阻器，電流表、電壓表、開關、導線若干．
（1）根據圖1完成實物圖2電路的連接．
（2）實驗中，每次更換電阻后，要調節(jié)滑動變阻器，使定值電阻兩端電壓保持不變，讀出電流值．測得的數(shù)據如表：

R/Ω	5	10	15	20	25	30
I/A	0.5	0.26	0.18	0.14	0.1	0.08

根據數(shù)據在圖3中作出I與R的圖象：
（3）得出的探究結論是：在導體兩端電壓一定時，電流與電阻成反比；理由是：電壓一定，電阻的增大量相同，電流的減小量越來越�。�
（4）小明想用這些器材進一步“探究通過導體的電流與導體兩端電壓的關系”，通過實驗和分析，他最后選擇5Ω定值電阻來完成實驗，請說明他進行了怎樣的實驗操作？

Answer 1

分析 （1）根據電路圖連接實物時，注意電流表、電壓表的量程和通過的電流方向，滑動變阻器采用“一上一下”的接法；
（2）根據表中數(shù)據，利用描點法作圖；
（3）根據圖象反映的函數(shù)類型和實驗的探究目的得到實驗結論；
（4）探究通過導體的電流與導體兩端電壓的關系實驗，根據控制變量法可知應控制電阻不變，為了完成實驗，應使導體兩端的電壓變化值大一些為最佳．

解答 解：（1）由圖知，電源電壓由2節(jié)干電池U=3V提供，所以電壓表選擇0～3V量程，將電壓表并聯(lián)在電阻R的兩端；滑動變阻器根據“一上一下”的接法，則將A點與電阻的右接線柱相連；如下圖所示：

（2）用描點發(fā)作圖，先根據表中數(shù)據在坐標系中描出每組數(shù)據對應的點，然后用以直線把各點連起來，得到I-R圖象，如圖2所示；

（3）圖象是一反比例函數(shù)，也就是電流與電阻成反比例關系，所以實驗結論為：在導體兩端電壓一定時，電流與電阻成反比；電壓一定，隨著電阻的增大，電流減小得越來越慢  電壓一定，電阻的增大量相同，電流的減小量越來越小
（4）探究通過導體的電流與導體兩端電壓的關系的實驗，使導體兩端的電壓變化值大一些為最佳．所以，依次將6個定值電阻接入電路，將滑動變阻器由阻值最大處移到最小處，觀察電壓表示數(shù)變化范圍，使電壓表示數(shù)變化范圍最大的定值電阻為所選；
故答案為：
（1）如上圖；（2）如上圖；（3）在導體兩端電壓一定時，電流與電阻成反比；電壓一定，電阻的增大量相同，電流的減小量越來越小；（4）依次將6個定值電阻接入電路，將滑動變阻器由阻值最大處移到最小處，觀察電壓表示數(shù)變化范圍，使電壓表示數(shù)變化范圍最大的定值電阻為所選．

點評 通過歐姆定律的驗證性實驗，重點考查控制變量法的應用，實物圖的連接、滑動變阻器的作用，都屬于基本技能的檢測，難度不大．