Question

某实验小组在探究“电流与电压、电流与电阻关系”时，用到以下器材：电源1个（2节干电池）、电流表、电压表各1个、定值电阻（5、10、20欧各1个）、开关1个，导线若干及

 

1个．
（1）在这个实验中使用了

 

方法．
（2）在“研究电流与电阻关系”的实验中，当开关S闭合后，电压表的读数是2.5V，电流表的读数是0.5A，现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是

 

．
（3）实验小组通过实验得到两组实验数据，如表一、表二．
则表一所得到的结论是：

 

．表二所得到的结论是：

 

．
表一：

电阻（欧姆）	电压（伏特）	电流强度（安培）
5	1	0.2
	1.5	0.3
	2	0.4

表二：

电压（伏特）	电阻（欧姆）	电流强度（安培）
2.5	5	0.5
	10	0.25
	20	0.125

实验中应注意：
①在电路连接过程中，开关应处于

 

状态．
②开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于

 

位置．

Answer 1

分析：探究“电流与电压、电流与电阻关系”时，需利用控制变量法进行探究，改变电路中电流的作用以及控制定值电阻两端电压不变时，需利用滑动变阻器来得到这一目的；
（1）采用控制变量法研究电流跟电阻、电压的关系；
（2）研究电流跟电阻的关系时，滑动变阻器的主要作用时保持定值电阻两端的电压不变．研究电流跟电压的作用时，滑动变阻器的主要作用是改变定值电阻两端的电压；
（3）探究“电流跟电压、电阻的关系”时，应采用控制变量法进行实验，即研究电流跟电压关系时控制电阻不变，研究电流跟电阻关系时要保持电压不变．
①为保护电路，在连接电路时，开关应断开；
②滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处．

解答：解：器材还缺少滑动变阻器；
（1）在探究电流和电压或电阻的关系时，应控制另一个量不变，因此实验中用到了控制变量法；
（2）当开关S闭合后，电压表的读数是2.5V，电流表的读数是0.5A．说明控制定值电阻两端的电压为2.5V不变．改变定值电阻时，通过移动滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端的电压2.5V不变．现将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω，应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的读数为2.5V．
（3）在表一中，导体的电阻5Ω一定，导体两端的电压由1V到1.5V、2V，增大为原来1.5、2倍，导体中的电流也有0.2A变为0.3A、0.4A，也增大为原来的1.5、2倍，由此可知，电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
在表二中，定值电阻两端的电压保持2.5V不变，电阻由5Ω变为10Ω、20Ω时，增大为原来的2、4倍，导体中的电流也由0.5A变为0.25A、0.125A，变为原来的

1

2

、

1

4

．由此可知，导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的阻值成反比．
①在电路连接过程中，开关应处于断开状态．
②开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于阻值最大的位置．
故答案为：滑动变阻器；（1）控制变量的；（2）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的读数为2.5V；（3）电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的阻值成反比；①断开；②阻值最大的．

点评：本题考查了探究电流、电压和电阻三者之间的关系的实验，是为欧姆定律做铺垫的，侧重考查了控制变量法在实验和结论中的应用．