Question

16．在探究“電流與電壓、電阻的關系”的過程中，兩組同學提出了以下猜想：
小組1猜想：電流可能跟電壓成正比；小組2猜想：電流可能跟電阻成反比．

（1）小組1的做法是：按如圖1電路圖所示連接電路，此時開關應處于斷開（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)．閉合開關前，滑動變阻器的滑片位于阻值最大位置．保持電阻R=10Ω不變，閉合開關S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器R′，得到多組數(shù)據(jù)，在分析數(shù)據(jù)的基礎上得出正確結論．
（2）小組2連接了如圖2所示的實物電路．正確的實驗步驟為：
①讓5Ω電阻接入電路，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，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，閉合開關后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，應將滑動變阻器的滑片向右（選填“左”或“右”）移動，當觀察到電壓表示數(shù)為1.5V時，記錄電流表示數(shù)；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關后發(fā)現(xiàn)：當滑動變阻器的滑片移動到最右端時，電流表和電壓表的示數(shù)如圖3所示，出現(xiàn)上述情況的原因可能是B．
A．滑動變阻器最大阻值太大
B．滑動變阻器最大阻值太小
C．滑動變阻器斷路
D．定值電阻短路
（3）小組1通過實驗得出如表中數(shù)據(jù)：
分析后可以得出的結論是電阻一定時，導體中的電流與它兩端的電壓成正比．
小組2改進實驗，正確操作后，記下電流表的示數(shù)，得到電流I隨電阻R變化的圖象如圖4所示，由圖象可得出的結論是電壓一定時，導體中的電流與它的電阻成反比．

實驗序號	R/Ω	U/V	I/A
1	10	3	0.3
2	10	2	0.2
3	10	1	0.1

Answer 1

分析 （1）為防止連接最后一根導線時電路中的電流過大、燒壞電路原件，開關應斷開．
（2）探究“電流跟電壓、電阻的關系”實驗中，要采用控制變量法；即研究電流跟電壓關系時，控制電阻不變，研究電流跟電阻關系時要保持電壓不變．定值電阻變大時，兩端電壓相應變大，為保持電壓一定，必須調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使其接入電路電阻相應變化．
（3）分析表格中數(shù)據(jù)，電阻不變，通過分析電流和電壓的變化，可得出電流和電壓的正比例關系；
根據(jù)圖象的特點，可得出電流和電阻的反比例關系．

解答 解：（1）連接電路時，為保護電路開關應處于斷開狀態(tài)．且在閉合開關前，將滑片移至最大阻值處；
（2）②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5V，為保持電壓表的示數(shù)1.5V不變，應減小電路中的電流，即滑動變阻器的滑片向右移動增大接入電路的電阻．
③由圖3可知，將10Ω電阻換成15Ω電阻、滑片移動到最右端時電壓表的示數(shù)大于1.5V，說明定值電阻分得的電壓仍然太大，即滑動變阻器的最大阻值太�。�
（3）表格中數(shù)據(jù)，電阻保持不變，電壓增大為原來的幾倍，電流也增大為原來的幾倍，可得電阻一定時，導體中的電流與它兩端的電壓成正比；
圖象4是一條曲線，根據(jù)各對應點的電流和電阻值可以看出，電流與電阻的乘積為一定值，可知，電壓一定時，導體中的電流與它的電阻成反比．
故答案為：（1）斷開；阻值最大；（2）②右；1.5；③B；（3）①電阻一定時，導體中的電流與它兩端的電壓成正比；②電電壓一定時，導體中的電流與它的電阻成反比．

點評 本題是探究影響電流大小的因素實驗，考查了控制變量法在實驗中的應用．研究導體中的電流與電阻的關系時，怎樣調(diào)節(jié)才能保證導體兩端的電壓不變，是此題的關鍵．