Question

小刚同学用如下器材：电源一个，电流表、电压表各一只，定值电阻（5Q、10Ω、15Ω各一只），滑动变阻器一只，开关一个，导线若干；来探究电流与电压和电阻的关系，他设计了如图1所示电路：
（1）下面是在探究电流与电压关系时，其中的一组实验数据．

电压U/V	2	4	6	10
电流I/A	0.40	0.80	1.20	2.00

①这个实验使用了控制变量的方法，其中被控制的变量是______．
②实验中他们选用的定值电阻阻值为______．
③在坐标系上（图2）画出电流随电压变化的图象．
④分析表中的数据或图象，你能得出的探究结论是：______．
（2）在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是______，当把5Ω电阻换成10Ω电阻后，电压表的示数______，电流表的示数______．（选填“变大”“变小”或“不变）

Answer 1

【答案】分析：（1）①由于电流跟电压和电阻均有关，因此在“探究电流与电压的关系时”实验中，应控制导体的电阻大小不变．
②定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律结合题中任意一组数据得出定值电阻的阻值．
③横坐标对应电压，纵坐标对应电流，利用描点法画出图象．
④由表格中数据可知：电压与电阻的比值保持5Ω不变，据此得出结论．
（2）探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，这是通过移动滑动变阻器的滑片实现的；当把5Ω电阻换成10Ω电阻后，根据欧姆定律分析电流表和电压表示数的变化．
解答：解：（1）①探究电流与电压的关系时，被控制的变量是电阻R₁，
故答案为：电阻R₁．
②当电压为4V时，通过电阻的电流为0.8A，由欧姆定律可得R===5Ω．
故答案为：5Ω．
③用描点法绘制电流随电压变化的图象如下图所示：

④分析表中的数据或图象，可得探究结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
故答案为：电阻一定时，导体中的电流和导体两端的电压成正比．
（2）①在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保持电阻两端电压不变；
②当把5Ω电阻换成10Ω电阻后，电路中总电阻变大，因此电流表示数变小；
③电压表测量的是定值电阻两端的电压，其电阻变大，分担的电压也变大，因此电压表示数变大．
故答案为：保持电阻两端电压不变；变大；变小．
点评：本题考查了探究电流与电压和电阻的关系的实验，考查的重点是控制变量法的运用、数据的分析处理，属于常规性的考查．