Question

17．探究電流、電壓、電阻的關系實驗，實驗電路如圖所示：小明通過改變定值電阻R兩端的電壓，測得電流、電壓的值如表．分析數據可得出：電阻一定時，電流與電壓成正比．

電壓U/V	1.2	1.6	2.0	2.4	2.8
電流Ⅰ/A	0.12	0.16	0.20	0.24	0.28

（1）利用這個電路繼續探究“導體兩端的電壓一
定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比”的實驗，小明進行如下操作：①將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，使與電阻并聯的電壓表的示數為1.5V，并記下電流值；②再分別改接10Ω、15Ω的電阻，得到了如表中的實驗數據．（滑動變阻器規格有20Ω 2A；50Ω 1A） 請你根據實驗數據分析評價小明設計的實驗操作不正確之處：沒有控制電阻兩端的電壓不變

電阻R/Ω	5	10	15
電流Ⅰ/A	0.30	0.225	0.18

（2）小明改正錯誤后繼續實驗，得出了下表的實驗數據．小華也在探究，他重新設計了電路，保持電壓表的示數為3V，得到了與如表相同的數據，也完成了實驗探究．小明與小華的實驗相比不同之處是小華把電壓表并聯在滑動變阻器的兩端．

電阻R/Ω	5	10	15
電流Ⅰ/A	0.30	0.15	0.10

Answer 1

分析 分析表中通過定值電阻電流的變化倍數和兩端電壓的變化倍數，利用控制變量法得出結論；
（1）探究通過導體的電流與導體的電阻的關系，應控制電壓不變，改變電阻；
（2）實驗過程中，定值電阻與滑動變阻器串聯，滑動變阻器電壓等于電源電壓與定值電阻電壓之差，定值電阻阻值不變，滑動變阻器兩端電壓也不變．

解答 解：分析表中數據可知，通過定值電阻電流的變化倍數和兩端的電壓變化倍數相等，故可得結論：電阻一定時，電流與電壓成正比；
（1）探究通過導體的電流與導體的電阻的關系時，應控制電壓不變，改變電阻，根據實驗數據分析可知，小明在實驗操作過程中沒有控制電阻兩端的電壓不變；
（3）小明的實驗中電壓表測待測電阻兩端電壓，電壓表示數為1.5V，則滑動變阻器電壓為4.5V-1.5V=3V；電阻與對應的電流值與小紅的相同，說明待測點兩端電壓與小明實驗中待測電阻電壓相同，為1.5V，而小華在實驗中保持電壓表的示數為3V，這說明在小華的實驗中，電壓表與滑動變阻器并聯，測滑動變阻器電壓，因此兩實驗電路的不同之處是：小華在實驗中，電壓表與滑動變阻器并聯，測滑動變阻器電壓．
故答案為：電阻一定時，電流與電壓成正比；（1）沒有控制電阻兩端的電壓不變；（2）小華把電壓表并聯在滑動變阻器的兩端．

點評 本題考查了探究電流與電壓、電阻的關系的實驗，利用好控制變量法是解決此類問題的關鍵．