题目内容

在“研究电流和电压、电阻的关系”的实验中，实验室提供了以下器材：①电源，②电流表，③电压表，④滑动变阻器，⑤开关，⑥电阻（5Ω），⑦电阻（10Ω），⑧电阻（15Ω），⑨电阻（100Ω），各一只和⑩导线（若干）．请完成以下问题：
（1）在图的线框内画出该实验的电路图，并根据你画出的电路图用笔画代替导线连接图中的实物．（要求在实验过程中使用滑动变阻器，导线不能交叉）

（2）我们在很多实验探究过程中都会用到控制变量法，本次实验在“研究电流和电压的关系”时，应保持

电阻

不变，这就是控制变量法的一个应用．在研究这一问题时，你不需要的器材有

⑦⑧⑨

（填序号）．
（3）某同学在做“研究电流和电压的关系”的实验时，得到的实验数据记录在下表中，其中第三组数据分别如图1所示．请你帮他把实验记录表补充完整：

实验次序	1	2	3
电压U（V）	1.5	2.0
电流I（A）	0.3	0.4

根据以上数据得到的结论是

电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比

．
（4）做“研究电流和电阻的关系”的实验时，你不需要的器材有

⑨

（填序号），在这一实验过程中也要适当调节滑动变阻器的滑片，其目的是

保持电压不变

．

分析：（1）由实物图画电路图的方法：从电源的正极开始，顺着电流的路径，依次电流表、开关、滑动变阻器、定值电阻，到电源的负极．最后把电压表并列连接在定值电阻两端．
（2）本次实验是“研究电流和电压的关系”，根据控制变量法应控制不变的物理量是导体的电阻值；因此电阻只需要一个，其它的电阻不需要；
（3）确定电表的量程、最小分度值，根据电表指针位置读出示数；分析数据：当电压和电流的比值一定时，两者成正比，当电压和电流的乘积一定时，两者成反比．
（4）探究电流跟电阻的关系时，采用控制变量法，改变电阻大小，通过移动滑动变阻器的滑片，保持电压不变．根据这个要求分析电阻和滑动变阻器之间的关系即可判断．

解答：解：（1）在“研究电流和电压、电阻的关系”的实验中，需要用电压表测量电阻的电压，电流表测量电流，所以，将电流表、开关、滑动变阻器、定值电阻串联在电源的两极上．最后把电压表并列连接在定值电阻两端．如图：

（2）根据控制变量法在“研究电流和电压的关系”的实验中，应控制不变的物理量是导体的电阻值；又电源电压为低压电源，因此只需要一个阻值较小电阻，如：选⑥，则不需要的器材有⑦⑧⑨；（或：选⑦，则不需要的器材有⑥⑧⑨；或：选⑧，则不需要的器材有⑥⑦⑨）；
故答案为：电阻； ⑦⑧⑨（或⑥⑧⑨或⑥⑦⑨）
（3）由图1可知：电压表量程是3V，最小分度值是0.1V，所示电压表示数是2.5V，电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.5A，

实验次序	1	2	3
电压U（V）			2.5
电流I（A）			0.5

应电阻一定，电压和电流的比值是一定的，则两者成正比，所以数据得到的结论是：电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比．
故答案为：电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比．
（4）因为在电源电压一定的条件下，定值电阻的阻值比滑动变阻器的阻值大的多时，根据串联电路的电压特点知：无论如何移动滑片都不能使定值电阻两端的电压达到需要值，故100Ω的电阻比其它的电阻大得多，不能选择．
滑动变阻器的作用是移动滑片，保持电阻两端的电压不变．
故答案为：⑨；保持电压不变．

点评：本题考查电路图的设计、实物图的连接；滑动变阻器的作用；电表的读数，考查的内容较多，但难度较大；
注意结合控制变量法分析数据，得出结论是注意条件；难点是根据串联电路的特点判断出：在电源电压一定的条件下，定值电阻的阻值比滑动变阻器的阻值大的多时，无论如何移动滑片都不能使定值电阻两端的电压达到需要值．