Question

某实验小组为了探究通过电阻的电流跟它两端电压的关系，设计了如图所示的电路（电源电压3V恒定）．

（1）请你根据电路图，用笔画线代替导线在图中完成实物电路连接（要求电表选择合适的量程，导线不能交叉）．
（2）连接电路时开关应

断开

，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于

右

端（选填“左”或“右”）．
（3）闭合开关，调节滑动变阻器得到如下表的数据：

试验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

①该定值电阻的阻值R=

5

Ω．
②从实验可以得出：通过电阻的电流跟它两端的电压成

正

比．
③第3次测量时，滑动变阻器连入电路的阻值是

2.5

Ω．
（4）探究之余，他们又想知道“电流与电阻的关系”，则他们在探究过程中应该通过直接控制

电压表的示数

不变、改变

定值电阻阻值

的方法获取数据，直接得出电流与电阻的关系．这其中运用了

控制变量

的方法．

Answer 1

分析：（1）根据电源的电压确定电压表的量程且与定值电阻并联，电流表与定值电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与开关和电源串联组成电路；
（2）为防止电路中电流过大烧坏用电器，连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）①根据欧姆定律求出每组数据对应的电阻，取平均值即为定值电阻的阻值；
②分析表中的数据可知，电流的变化倍数和电压的变化倍数相等，利用控制变量法得出结论；
③根据串联电路的电压特点可得滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的阻值；
（4）要探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，改变定值电阻的阻值获取数据，然后分析数据得出两者之间的关系．

解答：解：
（1）电源的电压为3V，所以电压表的量程为0～3V且与定值电阻并联；电流表与定值电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与开关和电源串联组成电路，如下图所示：

（2）为保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处的右端；
（3）①根据R=

U

I

可知，每组数据中电压和电流的比值均为5Ω，故定值电阻的阻值为5Ω；
②分析表中的数据可知，电流的变化倍数和电压的变化倍数相等，故可得结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
③∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_R=3V-2V=1V，
根据欧姆定律可得，R_滑=

U滑

I

=

1V

0.4A

=2.5Ω；
（4）要探究电流与电阻的关系时，应直接控制电压表的示数不变，改变定值电阻的阻值获取数据，直接得出电流与电阻的关系，这里运用了控制变量法．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）断开；右；
（3）①5；②正；③2.5；
（4）电压表的示数；定值电阻阻值；控制变量法．

点评：探究“电流与电压、电阻的关系”时，必须采用控制变量法，研究电流与电阻的关系时，控制电压不变；研究电流与电压的关系时，控制电阻值大小不变，是中考考查的重点实验之一．