题目内容

我们已经进行过“探究电流与电压、电流与电阻的关系”实验．
（1）请画出该实验的电路图．
（2）变化对电流的影响时，必须保持其他因素不变，即采用了______法．
（3）如图所示是某试验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图象是______图；表示电阻不变时，电流随电压变化的图象是______图．（选填甲或乙）
（4）在探究“电流与电压的关系”实验过程中，使用滑动变阻器的目的是______；
在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，使用滑动变阻器的目的是______．
（5）实验的结论是：①______；②______．

【答案】分析：（1）要研究电流与电压的关系，首先要有能够测出导体中的电流值和导体两端的电压值的测量工具；并且用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压和电路中的电流；因此将电流表、滑动变阻器、开关、电源以及定值电阻组成串联电路；
（2）电流的大小与电压和电流有关，所以我们在探究其中一个因素变化对电流的影响时，必须保持另一个因素不变，这就是控制变量法；
（3）当电压不变时，电流与电阻成反比；当电阻不变时，电压和电流成正比；
（4）滑动变阻器的作用：一是保护电路；二是通过变阻原理改变电阻两端的电压；
（5）分析甲图可知，在电压一定时，电流与电阻成反比；分析乙图可知，在电阻一定时，电流与电压成正比．
解答：解：（1）将开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器串联起来，并将电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：

（2）研究电流和电压关系时，需控制电阻不变；研究电流和电阻关系时，需控制电压不变，因此需要用控制变量法进行研究；
（3）在保持电压不变时，电流跟电阻成正比，故I-U图象应该是曲线，故为甲图；
在保持电阻不变时，电流跟电压成正比，故I-U图象应该是直线，故为乙图；
（4）在探究“电流与电压的关系”实验过程中，实验时用到了滑动变阻器，闭合开关时，滑动变阻器连入电路电阻最大，电路中电流最小，起到保护电路的作用，实验时，通过调节变阻器的阻值，使电压表电压保持不变，因此滑动变阻器的作用有：改变电阻两端的电压和保护电路的作用．
在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，实验时用到了滑动变阻器，闭合开关时，滑动变阻器连入电路电阻最大，电路中电流最小，起到保护电路的作用，实验时，通过调节变阻器的阻值，使电流表示数保持不变，因此滑动变阻器的作用有：改变电阻中的电流和保护电路的作用．
（5）由甲图可知，电流随电阻的增大而减小，可得出在电压一定时，电流与电阻成反比；由乙图可知，电流随电压的增大而增大，可得出在电阻一定时，电流与电压成正比．
故答案为：（2）控制变量；（3）甲；乙；
（4）改变电阻两端电压和保护电路的作用；改变电阻两端电压和保护电路的作用；
（5）导体中的电流与导体两端的电压成正比；导体中的电流与导体的电阻成反比．
点评：“探究电流与电压和电阻的关系”是中考考查的重点电学实验之一，实验中要求采用控制变量法；在探究电流与电压的关系时，控制电阻不变；在探究电流与电阻的关系时，控制电压不变．