Question

20．在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中，兩位同學(xué)提出了以下猜想：
小邦猜想：電流可能跟電壓成正比；
小冊猜想：電流可能跟電阻成反比．
（1）兩位同學(xué)要完成猜想，采用的基本研究方法是控制變量法．
（2）小邦連接了如圖1所示的電路，請你檢查一下電路，把接錯(cuò)的那一根導(dǎo)線找出來，打上“×”，再畫線把它改到正確的位置上．

（3）小冊按照改正確的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
①讓4Ω電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.0V，記錄電流表示數(shù)；
②將4Ω電阻換成8Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于2.0V，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為2.0V時(shí)，記錄電流表示數(shù)；
③將8Ω電阻換成12Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示．出現(xiàn)上述情況的原因可能是滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小．

Answer 1

分析 （1）研究一個(gè)物理量與其他多個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要用到控制變量法．
（2）在實(shí)物連接圖中，主要從電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器上考慮：需要注意滑動(dòng)變阻器的接法一上一下；電壓表和被測電阻并聯(lián)并注意正負(fù)接線柱；電流表和被測電阻串聯(lián)并注意正負(fù)接線柱．找錯(cuò)誤時(shí)根據(jù)這幾個(gè)方面考慮．
（3）小冊是研究電流跟電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變；根據(jù)串聯(lián)分壓的知識(shí)，電阻越大，分得的電壓越大，要保持電壓表的示數(shù)不變，需通過滑動(dòng)變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，據(jù)此作出分析和判斷．

解答 解：（1）電流的大小可能與電壓、電阻兩個(gè)因素有關(guān)，如果要研究電流的大小與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，采用的基本研究方法是控制變量法；
（2）在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)測定值電阻兩端電壓，即電壓表與定值電阻并聯(lián)，電流表測電路中的電流；由圖可知，電壓表串聯(lián)在電路中，電流表與定值電阻并聯(lián)了，只改動(dòng)一根導(dǎo)線，應(yīng)將定值電阻右側(cè)連接電流表的導(dǎo)線接到電壓表的左側(cè)接線柱上即可，如圖所示：

（3）由題意可知，小冊是研究電流跟電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變（即電壓表示數(shù)不變）；根據(jù)①可知，應(yīng)控制電壓表的示數(shù)為2.0V不變；
②將4Ω電阻換成8Ω電阻，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于2.0V，所以應(yīng)減小電阻兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，增大變阻器接入電路的阻值，所以應(yīng)將滑片向左端滑動(dòng)，直到電壓表的示數(shù)為2.0V，記錄電流表示數(shù)；
③將8Ω電阻換成12Ω電阻時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最左端（其接入電路的阻值最大）；
由圖2知，電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表的示數(shù)為2.4V＞2.0V，電阻兩端的電壓偏大，則說明滑動(dòng)變阻器分得的電壓太小，則是由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小造成的．
故答案為：（1）控制變量法；（2）如上圖所示；（3）②左；③滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小．

點(diǎn)評 此題是探究電流跟電阻的關(guān)系，考查了控制變量法的應(yīng)用及滑動(dòng)變阻器的使用，利用好串聯(lián)分壓的知識(shí)是解題的關(guān)鍵之一．