题目内容

小莉同学探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”．

（1）请你帮助小莉以笔画线代替导线完成图电路连接，要求开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表的示数变大．
（2）小莉不断改变电阻R的阻值，并将电阻值以及对应的电流表的示数记录在表1中．分析表1中的数据可知：电路中的电流I跟电阻R不是反比关系，这一结论与欧姆定律不一致．请你帮助小莉分析：
①结论与欧姆定律不一致的原因是______；
②要得到与欧姆定律一致的结论，小莉应该如何改进自己实验步骤？______；这样改进的目的是______．
③改进后，把符合要求的数据填写在表2中的空格内．
表1 表2

次数	R/Ω	I/A
1	5	0.6
2	10	0.4
3	15	0.3

次数	R/Ω	I/A
1	5	0.6
2	10
3	15

（3）不改变上面连好的电路，用它还可以完成的实验是______．

【答案】分析：（1）电流表与电阻串联，电压表与电阻并联，注意电表的正负接线柱的连接；滑动变阻器两接线柱一上一下的串联在电路中，电压表的示数变化和滑动变阻器接入电路的阻值变化有关，滑动变阻器接入阻值变小时电压表的示数就变大．
（2）①探究电流与电阻的关系，采用的研究方法是控制变量法，必须保持电阻两端电压一定．然后根据提供的数据分析可知结论与欧姆定律不一致的原因；
②要对实验设计进行改进，必须找出原实验存在的不足或错误．原设计缺陷是不能保持电阻R两端电压一定，所以改进的目的是保证电阻R两端电压不变．
③改进后，电流的测量结果应是在电阻两端电压一定，电流与电阻成反比的变化．据此分析计算填写即可．
（3）不改变上面连好的电路，根据实验所测的物理量，可知用它还可以完成的实验是测功率．
解答：解：（1）电流表与电阻串联，电流从正接线柱流入负接线柱流出；要求滑动变阻器的滑片向右移动时电压表示数变大，也就是说滑片向右移动时接入电路的阻值变小了，导线必须选择B接线柱；连接实物图如图所示．

（2）①探究电流与电阻的关系，根据控制变量法可知，必须保持电阻R两端电压保持一定．实际上在串联电路中，导体两端电压与其阻值成正比．由电路图知，电源电压不变，在定值电阻R不变时，改变与其串联的滑动变阻器的阻值时，R两端电压也相应发生改变．所以电阻是成倍增大的，电流虽然减小，但不是成倍的．其原因是：没有保持R两端电压不变，再改变阻值，研究电流与电阻的关系．
②根据控制变量法可知，探究电流与电阻的关系，必须保持电阻R两端电压保持一定．所以实验步骤应是在改变定值电阻的阻值后，先移动滑片使电阻R两端的电压保持相同，再读出电流表的示数；
③因为在电阻两端电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比，所以电流值如下表格；

次数	R/Ω	I/A
1	5	0.6
2	10	0.3
3	15	0.2

故答案为：①没有控制定值电阻两端的电压不变；②在改变定值电阻的阻值后，先移动滑片使电阻R两端的电压保持相同，再读出电流表的示数；保持R两端电压不变；
（3）不改变上面连好的电路，实验所测的物理量是电阻两端的电压和通过的电流值，由P=UI可知，用它还可以完成的实验是测电阻的功率．
故答案为：测电阻的功率．
点评：本题的关键是：①知道滑动变阻器既可以使导体两端电压发生变化，也可以使导体两端电压保持不变．
②根据控制变量法可知，探究电流与电阻的关系，必须保持电阻R两端电压保持一定．