Question

7．现有下列器材：蓄电池（6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（若干）、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”．要求：
（1）请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来．
（2）实验中多次换用不同阻值的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出对应于不同阻值的电流表示数，并记于表格中，请你利用表格中的数据，在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图象．

实验次数	1	2	3	4	5	6
电阻R/Ω	5	10	15	20	25	30
电流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15	0.12	0.1

（3）在做完第一次实验后，接下来的操作是断开开关，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到A端 （选填“A”或“B”），然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为3V时，读出电流表的示数．
（4）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器A
A.50Ω   1.0A        B.50Ω   0.5A
C.20Ω   1.0A        D.20Ω   0.5A
（5）在做第三次实验时，断开开关，将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻，再闭合开关，电压表的示数将大于（选填“大于”或“小于”）3V，此时应将滑动变阻器的滑片向A（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为3V．
（6）另一小组同学探究“电阻不变时，电流与电压的关系”时，他们保持定值电阻R=10Ω不变，闭合开关S时，通过改变电阻两端电压，得到多组数据，如表所示，分析表中数据可以得出的结论是电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	1	2	3	4	5
电流I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图．
（2）根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出I-R图象．
（3）探究电流与电阻关系实验，应保持电阻两端电压不变，更换大电阻后，应移动滑片增加滑动变阻器接入电路的阻值，以保证电阻两端电压不变．
（4）求电路电流最小时滑动变阻器接入电路的阻值，然后选择滑动变阻器规格．
（5）在研究电流与电阻关系实验时，应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路的分压特点判断滑片移动的方向；
（6）横向分析表中数据得出结论．

解答 解：（1）根据电路图连接实物电路图，如图1所示．
（2）应用描点法作图，根据表中实验数据，先在坐标系内描出对应点，然后作出图象，如图2所示．

（3）由表中第一组实验数据可知，定值电阻两端电压为U=0.6A×5Ω=3V，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，
为保证电阻两端电压保持不变，应将滑动变阻器的滑片滑到A端移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻值，增大滑动变阻器的分压，
使电压表示数为3V时，读出电流表的示数．
（4）滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_R=6V-3V=3V，测最后一组实验数据时，滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω，
实验过程电路最大电流为0.6A，因此滑动变阻器应选A．
（5）在研究电流与电阻关系实验时，应控制电阻两端的电压不变，
由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知，将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻，电阻两端的电压变大，即电压表示数大于3V，要使电压表的示数不变，滑动变阻器的滑片应向右移动，增大接入电路中的电阻，减小电阻两端的电压，直至电压表的示数3V为止；
（6）根据表中数据可知，导体的电阻值保持不变，导体两端的电压增大，相对应的导体中的电流也增大，且电压增加几倍，电流也增加几倍，故得结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
故答案为：（1）见上图；（2）见上图；（3）A；3；（4）A；（5）大于；A；（6）电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．

点评 本题考查了连接实物电路图、作I-R图象、滑动变阻器调节、选择实验器材等；应用图象法处理实验数据是常用的方法，要掌握描点法作图的方法．