Question

14．九（1）班在探究导体中的电流与电阻的关系的实验中分成两大组进行探究．

（1）甲组设计的电路如图1所示通过多次换用不同阻值的电阻得到的数据如表：

实验序号	1	2	3	4	5
电阻/Ω	5	10	15	20	25
电流/A	1.0	0.6	0.5	0.4	0.34

该组同学根据测量数据得出结论：电阻越大电流越小．
你认为甲组实验中严重失误的是没有控制定值电阻两端电压不变．
由此分析可知本实验中变阻器除保护电路外还有一个重要作用是保证定值电阻两端电压不变．
甲组同学发现失误后重做实验，保留了表中第1次实验的数据，当用10Ω的电阻换下5Ω的电阻后，闭合S后此时示数大于5V，为了保证R两端电压不变，变阻器的滑片应向右端移．
（2）乙组因粗心领取器材时没领电压表多领了一只电流表，同学们经一番思考后设计了如图2的电路图并完成了实验，数据记录如表．

接入电阻	R1	R2	R3	R4
接入电阻的值/Ω	5	10	20	25
电流/A	1.0	0.5

步骤：a．闭合S调节变阻器，将两表示数记入表中．
b．断开S用R₃换下R₂，再闭合S，调节滑动变阻器使电流表A₁的示数保持1A不变（填下面的操作）
c．用R₄换下R₃重复上述操作，读出通过R₄的电流为0.2A．
d．分析数据得到结论：当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比
乙组的实验中，R₁与电流表的共同作用相当于电压表作用．

Answer 1

分析 （1）探究电流与电阻的关系应控制电阻两端电压保持不变，根据欧姆定律的变形公式U=IR可知定值电阻两端电压是否不变；
滑动变阻器的作用：一是保护电路；二可以保持定值电阻两端电压不变；
根据串联电路分压的特点可知电压表示数的变化，然后根据串联电路电压的特点确定滑动变阻器两端电压的变化，从而确定滑片移动的方向；
（2）bc、探究电阻中的电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变，因此先根据表格中数据计算出通过R₁的电流，然后调节滑动变阻器，使电流表A₁的示数保持不变，再根据I=$\frac{U}{R}$求出电流表A₂的示数；
d、运用控制变量法找出表格各物理量的关系．

解答 解：（1）由表中数据和欧姆定律的变形公式U=IR可知，定值电阻两端电压一直在发生变化，因此甲同学实验中的错误：没有控制定值电阻两端电压不变；
探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用：一是保护电路；二可以保持定值电阻两端电压不变；
当滑片位置不变，并将10Ω的电阻换下5Ω的电阻，根据串联电路分压的规律可知，定值电阻两端电压变大，即大于5V；要使定值电阻两端电压保持5V不变，需增大滑动变阻器两端电压，故将滑片向右移动；
（2）b、探究电阻中的电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变，因此调节滑动变阻器使电流表A₁的示数保持1A不变；
c、当把R₃换成R₄时，通过R₄的电流：I₄=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{4}}$=$\frac{1A×5Ω}{25Ω}$=0.2A，
d、分析表格中的数据可得出的结论：当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比．
乙组的实验中，R₁与电流表A₁的共同作用相当于电压表的作用．
故答案为：（1）没有控制定值电阻两端电压不变；保证定值电阻两端电压不变；大于；
（2）b、调节滑动变阻器使电流表A₁的示数保持1A不变；c、0.2；d、当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比；电压表．

点评 此题是探究电流和电压、电阻的关系，在实验中需用控制变量法，主要考查了滑动变阻器的作用和使用，同时考查了在没有电压表时控制电压不变的方法，应注意学习．