Question

15．如图甲所示为“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图．

（1）由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其他因素不变，即采用控制变量法．
（2）实验分两步进行：
a．保持电阻不变，探究电流与电压的关系；
b．保持电压不变，探究电流与电阻的关系．
图乙和图丙是根据实验数据绘制的图象，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图象是丙图．（选填“乙”或“丙”）．
（3）在探究过程中，使用滑动变阻器R′的目的是改变电压，多次测量，寻找普遍规律．
（4）综合乙、丙图象可得到的结论是导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比．

Answer 1

分析 导体电流和电压、电阻两个因素有关，研究电流跟电压关系时，需要保持电阻不变，采用了控制变量法；当电阻不变时，电压和电流成正比，因此I-U图象为一条直线；观察甲图当电阻不变时，电流跟电阻成反比，所以结论是导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．

解答 解：（1）某个物理量和多个物理量有关系时，在研究过程为了避免其它因素的影响，常采用控制其它量不变，研究与某一个量的关系，研究电流和电压关系时，控制电阻不变，研究电流和电阻关系时控制电压不变，这种方法是控制变量法．
（2）在保持电阻不变时，电流跟电压成正比，故I-U图象应该是直线，故丙图正确；
（3）实验时用到了滑动变阻器，闭合开关时，滑动变阻器连入电路电阻最大，电路中电流最小，起到保护电路的作用，实验时，通过调节变阻器的阻值，来调节电阻R两端的电压，因此滑动变阻器的作用有：改变电阻两端的电压和保护电路的作用．
（4）当电压不变时，观察甲图可知，电流跟电阻成反比，当电阻不变时，观察乙图可知，电流跟电压成正比，因此导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．
故答案为：（1）控制变量；（2）丙；（3）改变电压，多次测量，寻找普遍规律；（4）导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比．

点评 此题是探究影响电流大小的因素实验，考查了控制变量法的应用，滑动变阻器的作用及电流与电阻和电压的关系，在写结论时，不要漏掉控制的变量．