Question

圖（甲）是“探究導體的電流與電壓、電阻的關系”的電路圖，其中R是定值電阻．

（1）用筆畫線代替導線，補充圖（乙）中實驗器材的連接．要求：滑動變阻器滑片向左移動時電阻變小．
（2）當探究電流與電壓的關系時，需要

一

個定值電阻．通過調節變阻器滑片P的位置來改變

定值電阻

 兩端的電壓．三次改變滑片位置，測得三組電壓和電流值（見表），發現每次電壓與電流的比值是

相同

的（選填“相同”或“不同”），因此可得出電流與電壓關系的初步結論：

電阻一定時，通過的電流與兩端的電壓成正比

．

實驗序號	1	2	3
電壓/v	2.0	2.4	2.8
電流/A	0.40	0.48	0.56

（3）要探究電流與電阻的關系，僅憑圖（乙）所示器材是不夠的．你認為（除導線外）還應增加的器材是

三個不同阻值的定值電阻

．某同學合上開關進行實驗時發現，無論怎樣移動滑片P，電壓表和電流表的示數都不為零，但始終沒有變化．則原因可能是

滑動變阻器連接時都接到上面或下面兩個接線柱

．
（4）當用如圖（甲）探究電流與電阻關系時，某同學先把5歐姆的電阻接入a、b之間，滑片P滑到某一位置，此時電流表的示數為0.6A，再分別把10歐姆和15歐姆的電阻換接在a、b之間，接下來請你完成實驗． （填寫在下面的表格內）

分別換接10歐和15歐的電阻后，滑片P的調節方向	要讀取對應的電流表示數，必須滿足的條件	實驗結論

Answer 1

分析：（1）滑動變阻器按“一上一下”的原則串聯在電路中，滑片向左移動時電阻變小說明此時接入電路中電阻絲的長度變短．
（2）研究電流與電壓的關系，應控制電阻不變，通過滑動變阻器改變電阻兩端的電壓，達到多次測量的目的；分析表中的數據可知每次電壓與電流的比值的不變，據此得出電流與電壓的關系．
（3）要探究電流與電阻的關系，必須改變定值電阻的阻值，移動滑片保持定值電阻兩端的電壓不變；無論怎樣移動滑片P，電壓表和電流表的示數都不為零，但始終沒有變化說明滑動變阻器連接錯誤．
（4）當滑動變阻器的滑片不動，換接10Ω或15Ω的電阻后，電路的總電阻增大，電路中的電流減小，滑動變阻器（因為滑片不動，所以滑動變阻器此時相當于是一個定值電阻）兩端的電壓減小，a、b之間的電壓增大，即換接10Ω或15Ω的電阻以后，它們兩端的電壓都會大于之前5Ω電阻兩端的電壓；為了也讓它們兩端的電壓和5Ω電阻兩端的電壓相等，我們就需要通過調節滑動變阻器的滑片使它們兩端的電壓減小到和5Ω電阻兩端的電壓相等；要想減小它們兩端的電壓，就需要將滑動變阻器的滑片向右移動，因為向右移動，隨著滑動變阻器阻值的增大，電路中的電流就會減小，則a、b間的電壓就會減小．當a、b間電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比．

解答：解：
（1）滑動變阻器的左下方接線柱與開關的右端接線柱相連即可，如下圖所示：

（2）在研究電流與電壓的關系時，應控制一定值電阻的阻值不變，調節滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，達到多次測量的目的；
分析表中的數據可知，

2.0V

0.40A

=

2.4V

0.48A

=

2.8V

0.56A

=5Ω，即每次電壓與電流的比值的相等，故可得結論：電阻一定時，通過的電流與兩端的電壓成正比．
（3）探究電流與電阻的關系，需要控制電阻兩端的電壓不變，更換不同阻值的電阻，故應增加的器材是三個不同阻值的定值電阻；
滑動變阻器不能改變電壓表和電流表的示數說明滑動變阻器連接時都接到上面或下面兩個接線柱．
（4）因為換接10Ω或15Ω的電阻后，會造成總電阻增大，電流減小，滑動變阻器兩端電壓減小，a、b間電壓增大，所以為了讓10Ω或15Ω的電阻兩端電壓也和5Ω電阻兩端電壓相同，就應該向右移動滑片，當滑動變阻器阻值增大以后，電路中的電流會進一步的減小，這樣a、b間的電壓就會減小；
因為接5Ω電阻時電流表的示數是0.6A，所以電壓表的示數是U=IR=0.6A×5Ω=3V．
要探究電流與電阻的關系，就必須保持電壓一定，所以換接10Ω或15Ω的電阻后，我們必須讓它們兩端的電壓也為3V．所以只有當電壓表示數也為3V時，我們才能讀取電流表的示數；
根據實驗數據可得結論：電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比．

分別換接10歐和15歐的電阻后，滑片P的調節方向	要讀取對應的電流表示數，必須滿足的條件	實驗結論
向右移動（或向b移動）	電壓表示數為3V	電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比

故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）一；定值電阻；相同；電阻一定時，通過的電流與兩端的電壓成正比；
（3）三個不同阻值的定值電阻；滑動變阻器連接時都接到上面或下面兩個接線柱；
（4）如上表所示．

點評：本題考查了滑動變阻器的連接和正確使用，同時考查了學生分析數據得出結論的能力，關鍵是明白探究電流與電壓、電阻關系的實驗方法和控制變量法的應用．