Question

4．某實驗小組探究“電源與電壓、電阻關系”，使用的實驗器材有：電壓為6V的電源，電流表，電壓表各一個，開關一個，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個，規格為“20Ω  1A”的滑動變阻器一個，導線若干．
（l）探究電流與電壓的關系時，所測得的幾組電流、電壓值如表1所示．在第2次實驗中，根據表1的記錄，則通過電阻的電流是0.3A；根據表1數據可得到結論電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比．
表1

實驗次數	1	2	3
電壓U/V	1.0	1.5	2.0
電流I/A	0.2	△	0.4

（2）探究電流與電阻的關系時，所測得的幾組電流、電阻值如表2所示，由于操作不當，導致一組數據存在錯誤，請判斷第3次實驗的數據存在錯誤．產生錯誤的原因是實驗時沒有保持定值電阻兩端的電壓相同，正確的數據應該是0.2A．
表2

實驗次數	1	2	3
電阻R/Ω	5	10	15
電流I/A	0.6	0.3	0.24

Answer 1

分析 （1）根據表中數據，分析出電流值，再分析出結論；
（2）探究電流與電阻的關系時，應保持定值電阻兩端的電壓不變．

解答 解：（1）由表中數據可知，電壓為1V時，電流為0.2A；電壓為2V時，電流為0.4A；電壓為1.5V時，電流為0.3A；
由此可知，在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；
（2）根據U=IR=5Ω×0.6A=3V，或10Ω×0.3A=3V，得定值電阻兩端的電壓為3V，因此當接入電阻R₂=10Ω時，電路中的電流為I₂=0.3A，此時滑動變阻器接入的阻值為R_滑=$\frac{U-{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V-3V}{0.3A}$=10Ω，
將R₂換為R₃=15Ω時，滑動變阻器滑片位置不動，此時電流中的電流為I=$\frac{U}{{R}_{滑}+{R}_{3}}$=$\frac{6V}{10Ω+15Ω}$=0.24A，故第3次實驗時，沒有調節滑動變阻器的滑片就讀電流表示數了，由于電壓一定時，導體中的電流與其電阻成反比，故應該為0.2A．
故答案為：（1）0.3；電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；（2）3；實驗時沒有保持定值電阻兩端的電壓相同；0.2．

點評 此題為實驗中最為典型的探究電流與電壓、電阻關系的實驗題，該題關鍵難點是分析第三次實驗電流表示數錯誤原因，要充分把握電壓一定．