Question

20．某实验小组为了探究通过电阻的电流跟它两端电压的关系，设计了如图所示的电路（电源电压3V恒定）．
（1）请你根据电路图，用笔画线代替导线在图中完成实物电路连接（要求电表选择合适的量程，导线不能交叉）．
      
（2）连接电路时开关应断开，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于右 端（选填“左”或“右”）．
（3）闭合开关，调节滑动变阻器得到如下表数据：

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流I/A	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

①该定值电阻的阻值R=5Ω．
②从实验可以得出：通过电阻的电流跟它两端的电压成正比．
③第3次测量时，滑动变阻器连入电路的阻值是2.5Ω．
（4）探究之余，他们又想知道“电流与电阻的关系”，则他们在探究过程中应该通过直接控制电压表示数不变、改变定值电阻的方法获取数据，直接得出电流与电阻的关系．这其中运用了控制变量的方法．

Answer 1

分析 （1）根据表中数据确定电压表、电流表选用的量程，分别与电阻并联、串联；变阻器按一下一上连入电路中；
（2）连接电路时开关应断开，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处
（3）①由欧姆定律求电阻；②横向比较表中数据，得出结论结论；③根据串联电路的规律及欧姆定律求滑动变阻器连入电路的阻值；
（4）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，改变定值电阻大小，记录对应的电流大小，据此分析．

解答 解：（1）根据表中数据可知，电压表、电流表选用小量程，分别与电阻并联、串联；变阻器按一下一上连入电路中，如下所示：

（2）连接电路时开关应断开，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处即右端．
（3）①由表中数据，根据欧姆定律，定值电阻的阻值R=$\frac{U}{I}=\frac{1V}{0.2A}$=5Ω．
②横向比较表中数据，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，从实验可以得出：通过电阻的电流跟它两端的电压成正比．
③第3次测量时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压U_变=3V-2V=1V，根据串联电路电流的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的阻值R_变=$\frac{{U}_{变}}{{I}_{3}}=\frac{1V}{0.4A}$=2.5Ω．
（4）探究之余，他们又想知道“电流与电阻的关系”，则他们在探究过程中应该通过直接控制电压表示数不变、改变定值大小的方法获取数据，直接得出电流与电阻的关系．这其中运用了控制变量的方法．
故答案为：（1）如上所示；（2）断开；右；（3）①；②正；③2.5；（4）电压表示数；定值电阻；控制变量．

点评 本题探究通过电阻的电流跟它两端电压的关系，考查电路的连接、注意事项、电阻的计算、数据的处理及控制变量法的运用．