Question

10．如圖所示，小明用如圖甲所示的電路探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”．

（1 ）要求滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)減小．請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，繼續(xù)完成圖乙中實(shí)驗(yàn)電路的連接．
（2）小明在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，測(cè)出通過(guò)電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值如表所示：

U/V	0.5	1.0	1.5	2.0
I/V	0.1	0.2	0.3	0.4

小明在本次實(shí)驗(yàn)中所用電阻R的阻值為5Ω；通過(guò)分析上表數(shù)據(jù)可以得到的初步結(jié)論是：通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比．本次實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器滑片P的位置來(lái)改變電阻R兩端的電壓和電流．
（3）僅通過(guò)探究一個(gè)電阻得出的結(jié)論不一定可靠，為了避免偶然性，小明接下來(lái)的操作應(yīng)該是
更換定值電阻，重復(fù)試驗(yàn)．
（4）之后．老師又提供了幾個(gè)阻值不等的電阻供小明探究電流與電阻的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)中小明多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電流表的示數(shù)，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象．
①由圖象可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比．  
②上述實(shí)驗(yàn)中，小明用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后，更換為10Ω的電阻繼續(xù)探究．應(yīng)先向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為2.5V．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程，且與電阻并聯(lián)；滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中．
（2）由歐姆定律可求出導(dǎo)體電阻，由表中數(shù)據(jù)找出電壓與對(duì)應(yīng)的電流，可知通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系，
（3）多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更為準(zhǔn)確；
（4）①分析圖丙中圖象，曲線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積相等，據(jù)此得出結(jié)論．
②將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時(shí)，電路中的總電阻變大，電路中的電流減小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，電壓表的示數(shù)變大；要探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，為保證電阻兩端的電壓不變，要通過(guò)調(diào)節(jié)滑片，使滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，從而使電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的值．

解答 解：（1）電源的電壓為2×1.5V=3V，電壓表的量程為0～3A，且與電阻并聯(lián)；滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）由圖知，當(dāng)U=0.5V時(shí)，I=0.1A，則
定值電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω；電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．本次實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器滑片P的位置來(lái)改變電流值和電壓值；
（3）為了避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，應(yīng)該更換定值電阻，重復(fù)試驗(yàn)；
（4））①分析圖丙圖象，曲線上每點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電流和電阻的乘積都等于2V，由此得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比．
②將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時(shí)，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變小，滑動(dòng)變阻器分得的電壓變小，電阻分得的電壓變大；
要探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑片向左移動(dòng)，增大滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)達(dá)到2V時(shí)，讀取電流表示數(shù)．
故答案為：（1）見上圖；（2）5；成正比；電阻R兩端的電壓和電流；（3）更換定值電阻，重復(fù)試驗(yàn)；（1）①電流與電阻成反比；②左；2.5．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵：一是連接實(shí)物電路圖時(shí)，開關(guān)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處，電壓表根據(jù)電源電壓選量程，電流表根據(jù)電路中最大電流選量程；二是理解額定功率的物理意義，會(huì)測(cè)量用電器的額定功率．