Question

8．欧姆坚持不懈的探索精神，激发了同学们的学习热情，王锐同学为探究小明提出的问题，设计如图2所示电路，并准备了充足的实验器材．

（1）在“探究电流与电压的关系”的实验中下面是王锐同学写的实验步骤，但是不够全面，请你补充完整．
①调节电流表、电压表，使指针归零；
②断开开关，按照电路连接实物，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处；
③用开关试触，检查电路连接是否正确；
④用电流表测出通过电阻的电流I₁，用电压表测出电阻两端的电压U₁；并将测得的数据计入表格中；
⑤改变滑动变阻器的电阻，用电流表测电阻中的电路I₂，用电压表测电阻两端的电压U₂，并记入表格；
⑥重复以上步骤，共做6次试验，将I₃、U₃、I₄、U₄、I₅、U₅、I₆、U₆记入表格；
⑦收拾试验器材．
（2）如表是探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是电阻一定时，电流跟电压成正比．

实验次数	1	2	3	4	5	6
U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3
I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（3）王锐还想接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”．先后6次改变A、B间的电阻值（如图3），测得相应的电流值，并记录在表中．

实验次数	I/A	A、B间电阻值R/Ω
1	0.80	5
2	0.60	10
3	0.48	15
4	0.40	20
5	0.34	25
6	0.30	30

①王锐分析表中数据，发现总结不出电流跟电阻的定量关系，你认为其原因是没有控制AB两端的电压不变；
②王锐认真思考后发现了自己在实验过程中的错误，并采取了正确的实验操作．每次改变电阻值后，应该采取的正确操作是调节滑动变阻器，使电压表示数不变；
③正确操作实验后，王锐将得到的实验数据记录在表中，请分析表中的数据，归纳出导体中的电路跟导体电阻的关系电压一定时，导体的电流与导体电阻成反比．

实验次数	1	2	3	4	5	6
R/Ω	5	10	15	20	25	30
I/A	1.20	0.60	0.40	0.30	0.24	0.20

Answer 1

分析 （1）②滑动变阻器能起到保护电路的作用；
④⑤实验要采取多次测量的方法，分别测出电阻两端的电压和通过的电流；
（2）对数据分析时，注意利用控制变量法，表明初步结论的条件．
（3）①探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”的实验应采用控制变量法，即控制电阻两端的电压不变；
②要保持电阻箱两端电压一定，每次调节阻值后，都要移动滑动变阻器滑片的位置，使电阻箱两端电压保持相同；
③根据表格中的数据可知，每一组电压和电流的乘积不变，据此得出流与导体电阻的关系．

解答 解：（1）②连接电路时，滑动变阻器的阻值应调至最大，这样能保护电路；
④要想求电阻，应用电流表测出通过电阻的电流I₁，用电压表测出电阻两端的电压U₁；并将测得的数据计入表格中；
⑤本实验采用多次测量求平均值的方法，所以应多次测量，需要改变电路中的电流值和电压值，故应移动滑动变阻器；故；
（2）因为是探究电流与电压的关系的实验数据，所以依据控制变量法得：在电阻一定时，电流跟电压成正比．
（3）①探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”应控制电阻两端的电压不变；由表中的数据可知，电阻箱的阻值发生变化，相应两端电压也会变化，因此得不出正确的结论；
②电阻箱接入电路的阻值发生改变，必须调节滑动变阻器滑片位置，使电阻箱两端电压一定；
③根据表中数据可知，电流与电阻的乘积不变（U=IR=6V），即电压一定时，导体的电流与导体电阻成反比．
故答案为：（1）②阻值最大处；④用电流表测出通过电阻的电流I₁，用电压表测出电阻两端的电压U₁；并将测得的数据计入表格中；⑤改变滑动变阻器的电阻；（2）在电阻一定时，电流跟电压成正比；（3）①没有控制AB两端的电压不变；②调节滑动变阻器，使电压表示数不变；③电压一定时，导体的电流与导体电阻成反比．

点评 本题考查了学生分析数据得出结论的能力，关键是正确的使用控制变量法设计实验和进行实验．