Question

12．在探究“导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻的关系”的实验中，小明用定值电阻和一个电压恒定的电源，及有关的实验器材，设计了电路，按实验要求分别测出有关的物理量．

（1）在图1中画出实验电路图．
（2）实验中，在验证“导体中的电流跟导体电阻的关系”时，当把定值电阻R_X=5Ω换成10Ω后，闭合开关，发现电压表示数增大，接下来的操作是向左移动滑片，使电压表示数不变．
（3）表中是小明在实验中测出的数据，其中R为定值电阻，阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω，U是电阻R两端的电压，I是通过电阻R的电流．

实验序号	R/Ω	U/V	I/A
1	R=20Ω	1	0.05
2		2	0.1
3		3	0.15
4	R=10Ω	1	0.1
5		2	0.2
6		3	0.3
7	R=5Ω	1	0.2
8		2	0.4
9		3	0.6

要验证“导体中的电流跟导体两端电压的关系”时，可以选1、2、3或4、5、6或7、8、9结论是：在电阻不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比．
（4）图2是某实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乙图．（选填“甲”或“乙”）．
（5）在探究过程中，在连接电路时开关应该断开．在闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到最大，这个实验中使用滑动变阻器的目是保护电路和改变电阻的电压（研究电流与电压的关系）及控制电阻的电压不变（研究电流与电阻的关系）．

Answer 1

分析 （1）根据实验要求画出电路图；
（2）据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（3）验证导体中的电流跟导体两端电压的关系时，要控制电阻不变，分析表中数据得出结论；
（4）由（3）结论分析回答；
（5）为保护电路，在连接电路时开关应该断开且应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到最大，根据实验的要求分析变阻器的作用．

解答 解：（1）导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻的关系”的实验中，电压表与电阻并联测电压，电流表与电阻串联测电流，为多次测量（或控制导体的电压不变），还要将变阻器串联在电路中：、

（2）实验中，在验证“导体中的电流跟导体电阻的关系”时，当把定值电阻R_X=5Ω换成10Ω后，闭合开关，根据分压原理，电压表示数增大，
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变；
（3）验证“导体中的电流跟导体两端电压的关系”时，要控制电阻不变，故可以选1、2、3或4、5、6或7、8、9分析，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，故结论是：在电阻不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比；
（4）因在电阻不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比；
故表示电压不变时，电流随电阻变化的图象是乙图；
（5）在探究过程中，在连接电路时开关应该断开．在闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到最大，这个实验中使用滑动变阻器的目是：保护电路和改变电阻的电压（研究电流与电压的关系）及控制电阻的电压不变（研究电流与电阻的关系）．
故答案为：（1）如上所示；（2）增大；向左移动滑片，使电压表示数不变；（3）1、2、3或4、5、6或7、8、9；在电阻不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比；（4）乙；（5）断开；保护电路和改变电阻的电压（研究电流与电压的关系）及控制电阻的电压不变（研究电流与电阻的关系）．

点评 本题探究导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻的关系，考查电路的设计、操作过程、数据分析、变阻器的作用等知识．