Question

小伟和小勇同学都利用如图实验电路用来研究I与U、R间的关系．
（1）小伟所用的电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有”15Ω 1A“字样，为了研究I与R间关系，他先将10Ω的电阻接在a、b间，移动滑片P，使电压表示数为1.5V．读出电流表的示数，当他将20Ω的电阻接入a、b间时，无论怎样移动滑动变阻器，电压表示数都无法达到1.5V其原因可能是（　　）
A．滑动变阻器阻值变小 B．a、b间发生断路 C.20Ω的阻值太小 D．滑动变阻器被断路
（2）小勇同学通过实验得到如下两组实验数据

表1：R=10Ω			表2：U=3
实验次数	电压U（V）	电流I（A）	实验次数	电阻R（Ω）	电流I（A）
1	1.0	0.1	1	5	0.6
2	2.0	0.2	2	10	0.3
3	3.0	0.3	3	15	0.2

有表1数据可得到结论是

 

有表2数据可得到结论

 

．

Answer 1

分析：（1）滑动变阻器和定值电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端电压；而串联电路中，电压之比等于电阻之比，因此根据电阻与电压的关系根系电压表示数的变化情况．
（2）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；据此进行解答．

解答：解：（1）串联电路各处电流都相等，根据欧姆定律可得：

R′

R

=

U′

U

，
当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，是因为滑动变阻器的最大电阻为15Ω，电阻阻值20Ω＞15Ω，所以电压表的示数只会大于1.5V，故滑动变阻器接入电路的电阻太小．
（2）由表1中数据可知：保持电阻R=10Ω时，观察电压越来越大，电流的大小也是越来越大，而且电压除以电流都等于10，因此在电阻不变时，电流跟电压成正比；
由表2数据可知：保持电压U=2V时，电阻越大电流越小，而且电阻乘以电流都相等，因此在电压不变时，电流跟电阻成反比．
故答案为：（1）A；
（2）电阻不变时，电流跟电压成正比；
电电压不变时，电流跟电阻成反比．

点评：本题考查了串联电路分压的特点、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．