Question

小文和小丽探究“电流和电阻的关系”电路如图1所示．设计思路是“改变电阻，保持电压不变，获取相应的电流值”．
（1）①请说出保持电压不变的方法：
②请回答实验中为什么保持电压不变：
（2）小丽按设计思路进行实验，收集数据如下表：

次　数	1	2	3
电流I/A	0.48	0.24	0.12
电压R/Ω	5	10	20

请根据表中数据，写出实验结论______
（3）小文实验时，发现自己桌子上的两个测量工具都是电流表．经过思考，利用现有器材，设计如图2所示电路，小文也完成了实验探究任务．
请写出收集实验数据的步骤．

Answer 1

解：（1）①由图1电路图可知，移动滑片P或改变滑动变阻器接入电路中的电阻可以保持电压不变；
②电流不仅与电压有关，还与电阻有关，电压不变，电流的变化就是电阻变化引起的；
（2）由表中数据可知，在电压不变时，电流的变化倍数和电阻变化倍数的倒数相等，故可得结论：导体两端的电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（3）①将R₁=5Ω和R₂=10Ω电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器至适当位置，同时记下电流表A₁和A₂的示数为I₁和I₂；
②断开开关，将10Ω电阻换为20Ω电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，当电流表A₁的示数仍为I₁时，再记录电流表A₂的示数I₃．（或更换5Ω，控制A₂的示数）
故答案为：
（1）①移动滑片P或改变滑动变阻器接入电路中的电阻；
②电流不仅与电压有关，还与电阻有关，电压不变，电流的变化就是电阻变化引起的；
（2）导体两端的电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（3）①将R₁=5Ω和R₂=10Ω电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器至适当位置，同时记下电流表A₁和A₂的示数为I₁和I₂；
②断开开关，将10Ω电阻换为20Ω电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，当电流表A₁的示数仍为I₁时，再记录电流表A₂的示数I₃．（或更换5Ω，控制A₂的示数）
分析：（1）①由1电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，根据串联电路的分压特点可知怎样保持电压不变；
②电流与电压和电阻有关，实验探究时必须采用控制变量法；
（2）根据控制变量法分析电流与电阻之间的变化倍数得出结论；
（3）根据并联电路中各支路两端的电压相等分析图2并写出实验步骤．
点评：本题考查了探究电流和电阻关系的实验，关键是控制变量法的应用，难点是根据并联电路的电压特点分析图2得出实验探究的步骤．