Question

为了探究电流与电压和电阻的关系，同学设计了如图甲所示的电路图．实验器材如图乙所示，实验中使用的电阻R分别是5Ω、10Ω、15Ω．
（1）如图丙所示的连接中，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放在

右

端，在这个探究试验中滑动变阻器有两个作用，其一是

保护电路

，其二是

改变电路中的电流和电阻两端的电压

．
（2）若某同学在探究通过导体的电流与导体的电阻的关系试验中，得到如表一所示的实验数据．分析表中数据可知，电流跟电阻

不成

（填“成”或“不成”）反比例关系，这与欧姆定律

不相符

（填“相符”或“不相符”），造成这样的探究结果的原因是

没有控制定值电阻两端电压相同

．
（3）在此探究实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，你认为应该采取的操作是

D

．
A．闭合开关，读出电流表的读数  B．闭合开关，将变阻器的滑片适当向左移
C．改变电压表、电流表的量程    D．闭合开关，将变阻器的滑片适当向右移
（4）表二是某同学探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，在图丁中画出对应的I-U曲线，通过对曲线的分析，可得到初步结论是

电阻一定，通过导体的电流与导体两端电压成正比．

．

表一

次数	R	I
1	5	0.4
2	10	0.24
3	15	0.2

表二

试验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
电流I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50

Answer 1

分析：（1）连接电路时尤其注意变阻器电阻开始时要阻值最大，实验时再慢慢减小，达到控制电流，改变电路中电压的作用；
（2）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；
（3）用控制变量法进行分析，探究电流与电阻关系时，控制电压不变，改变电阻的大小，观察电流的改变；
（4）对数据分析时，注意利用控制变量法，表明初步结论的条件．

解答：解：（1）为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片都要放在阻值最大处，在丙图中，连接的是左边的接线柱，故滑片应放在最右端．
在本实验中，滑动变阻器还有一个作用，就是改变电路中的电流和电阻两端的电压；
（2）①电阻由5Ω、10Ω、15Ω，电阻变为原来的2倍、3倍，电流不是减小为原来的

1

2

、

1

3

，故由数据不能得到电流跟电阻成反比，这与欧姆定律不相符，原因是没有控制定值电阻两端电压相同；
（3）在滑动变阻器的电阻值不变的情况下，电路中由于将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，使整个电路的总电阻增大．
利用公式I=

U

R

可知，电路中的总电流减小．
根据U=IR可知，此时滑动变阻器两端的电压的减小，
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，定值电阻两端的电压变大；
要使电压表的示数不变，只能减小电路中的电流，所以要使电路中的电阻增大，即滑片P向右端移动增大电阻．
故选D；
（4）先根据表格中的数据描出几个点，逐一连接，如下图所示：

由表格中数据以及图象可得：电阻一定，通过导体的电流与导体两端电压成正比．
故答案为：（1）右；保护电路；改变电路中的电流和电阻两端的电压；
（2）不成；不相符；没有控制定值电阻两端电压相同；
（3）D；
（4）如上图；电阻一定，通过导体的电流与导体两端电压成正比．

点评：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．不论是否改变电压，都靠移动滑片改变滑动变阻器接入电路电阻实现．