Question

14．小明同学欲研究通过导体的电流跟导体电阻的关系，图甲是他设计的实验电路．
（1）在实验过程中，他保持电源电压不变，通过改变A、B间R的电阻值，测得相应的电流值，如表1所示．小明分析表1中数据发现总结不出电流跟电阻的定量关系，其原因是没有控制电阻两端的电压不变．
                        表1

实验次数	AB间电阻值R/Ω	I/A
1	5	0.80
2	10	0.60
3	15	0.48

（2）小明认真反思自己的实验过程后，找出了自己的错误所在，并采取了正确的实验操作．你认为小明每次改变电阻后接下来的正确操作是调节滑动变阻器滑片使电压表示数不变．
（3）正确操作实验后，小明将得到的实验数据记录在表2中，分析表2中的数据，你能得出的结论是在电压不变时，电流与电阻成反比．
                        表2

实验次数	AB间的电阻值R/Ω	I/A
1	5	1.20
2	10	0.60
3	15	0.40

（4）同组的小丽同学将小明设计的电路进行了改进，在A、B间接入电阻箱来代替定值电阻．如图乙所示，你认为这样做的好处是不需要多次改接电路．

Answer 1

分析 （1）本题实验探究的是电压与电阻的关系，实验应该采取控制变量法，控制通过的电压相同；
（2）改变电阻阻值后，应调节滑动变阻器阻值，使电压表示数不变，即电阻两端电压保持不变；
（3）分析表中实验数据可知：在电压相同时，电流的大小与相对应电阻的大小乘积不变，得出结论．
（4）用电阻箱代替定值电阻做实验的好处是不需要多次改接电路．

解答 解：（1）在探究“导体电流跟导体电阻的关系”时，应控制导体两端的电压相同，由电路图可见，改变电阻箱的阻值后，电阻两端的电压也随着改变，所以总结不出电流跟电阻成反比的关系；
（2）在探究“导体电流跟导体电阻的关系”的关系时，实验操作过程中，应调节滑动变阻器的滑片使电压表示数不变；
（3）分析表中实验数据可知：电流与对应电阻的大小乘积不变，可得结论：当电压相等时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
（4）在探究电流与电阻关系时，需要多次更换不同阻值的定值电阻做实验，需要多次改接电路，用电阻箱代替定值电阻做实验时，不需要多次改接电路，这是它的好处．
故答案为：（1）没有控制电阻两端的电压不变；（2）调节滑动变阻器滑片使电压表示数不变；（3）在电压不变时，电流与电阻成反比；（4）不需要多次改接电路．

点评 本题考查了：探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”的电路设计、实验条件、实验数据的分析，要求学生有较强的分析能力，需要掌握一定的数据分析方法，难度较大．