Question

16．如图1是探究电流与电压、电阻关系的实验电路图．

（1）由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了控制变量法．
（2）实验探究分两步进行：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2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乙图（选填“甲”或“乙”）．
（3）在探究过程中，使用滑动变阻器R的目的是改变电阻两端的电压和保护电路．
（4）若探究电流跟电阻的关系，所用电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω，当使用5Ω的电阻正确完成实验后，断开开关，立即换成10Ω的电阻继续实验，下一步应将滑动变阻器向右滑．（选填“左”或“右”）
（5）综合图2甲、乙图象可得到的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．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）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．
（3）滑动变阻器的基本作用：保护电路；主要作用：改变电阻两端的电压；
（4）要探究电流跟电阻的关系，需控制电阻两端的电压不变，根据串分压的知识，增大电阻后，电压表的示数变大，要使电压表的示数跟原来相等，应增大滑动变阻器的阻值，从而可判断出滑片的移动方向；
（5）甲是反比例函数图象，乙是正比例函数图象，分析甲、乙得出电流与电阻、电压的关系．

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，故乙图正确；
（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）根据串分压的知识，将5Ω的电阻换成10Ω之后，电压表的示数会变大，为使电压表的示数不变，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右滑动；
（5）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）乙；
（3）改变电阻两端的电压和保护电路；
（4）右；
（5）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．

点评 该题考查物理实验常用的方法--控制变量法以及观察图象的能力，考试做题时可以根据已有物理知识--欧姆定律I=$\frac{U}{R}$去分析解答．