Question

13．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中：
（1）如图所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整（要求：滑片在右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大）．
（2）闭合开关，向左移动变阻器滑片，电流表示数变大．
（3）实验数据记录如下：
表1       U=3V

实验次序	R/Ω	I/A
1	5	0.6
2	10	0.3
3	20	0.15

表2    R=20Ω

实验次序	U/V	I/A
1	2	0.1
2	4	0.2
3	6	0.3

①分析表1数据，可以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
②分析表2数据，可以得出的结论是：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
（4）如表1所示，在研究电流与电阻关系时，当把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步操作是：调节滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端的电压（电压表示数）不变．

Answer 1

分析 （1）由电路图知，滑动变阻器与开关连接不完整；接滑动变阻器左端下面的接线柱时，将滑动变阻器的滑片向右移动，能使滑动变阻器接入电路中的电阻最大；把滑动变阻器与开关串联在电路中即可．
（2）由实物电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化、电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电流表示数的变化．
（3）在探究电流跟电压、电阻关系时，应采用控制变量法进行研究．即电阻不变时，研究电流与电压之间的关系；电压不变时，研究电流与电阻之间的关系．
（4）在研究电阻对电流的影响时，更换电阻后电阻两端的电压会随之变化，为了控制变量，要调节滑动变阻器的滑片保持电阻两端的电压不变．

解答 解：（1）用线连接开关右端接线柱与滑动变阻器右端下面的接线柱，电路图如图示．

（2）当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，在电源电压U不变的情况下，电路中的电阻R减小，电路中的电流增大．故电流表的示数变大．
（3）①表1数据，导体的电压不变，导体两端的电阻由5Ω增加到10Ω，变为原来的2倍，相应的，导体中的电流也由0.6A，减小为0.3A，变为原来的$\frac{1}{2}$，
由此即可得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
②表2数据，导体的电阻不变，导体两端的电压由2V增加到4V，变为原来的2倍，相应的，导体中的电流也由0.1A，增加到0.2A，也变为原来的2倍，
由此即可得出结论：在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．
（4）把定值电阻由5Ω换成10Ω，定值电阻两端的电压变大，为了控制电压不变，下一步的操作是调节滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端的电压不变．
故答案为：（1）如上图所示；（2）变大；（3）①电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；②电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
（4）定值电阻两端的电压（电压表示数）．

点评 本题考查了电流跟电压和电阻的关系，在研究时采用控制变量法，做题时可以根据已知知识欧姆定律去作答．