Question

3．（1）某同学用图1所示的电路验证在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻的关系．先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间，正确操作后，分别读出电流表的示数填入表中．由实验数据可以得出电流跟电阻的关系是：当电压不变时，电流与电阻成反比．

电阻/Ω	5	10	20
电流/A	0.4	0.2	0.1

（2）图2甲、乙提供的两个电路图，哪个是他设计的电路．答：乙图（填“甲图”或“乙图”），在这个实验中，滑动变阻器的作用是：保护电路和控制电压不变
（3）用笔画线代替导线，将图3中各元件按你选择的设计电路图连接起来．

Answer 1

分析 （1）电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．在研究电流跟电阻的关系时一定保持电压不变，否则不会得到电流跟电阻成反比．
（2）验证在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比的实验，应保持电阻两端的电压，只改变导体的电阻，据此条件判断符合的电路，得出滑动变阻器的作用．

解答 解：（1）电阻由5Ω→10Ω→20Ω，电阻变为原来的2倍、4倍，电流减小为原来的$\frac{1}{2}$，$\frac{1}{4}$，所以由数据得结论是：电压一定时，电流跟电阻成反比．
（2）验证在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比的实验，应保持电阻两端的电压，只改变导体的电阻，观察导体中的电流，而图甲中保持电阻两端的电压虽保持不变，但电流表测量的是干路电流，不是导体R的，所以不符合要求；乙图在a、b两点间的电阻发生变化时，是通过调节滑动变阻器的阻值，保证a、b两点间的电压不变，应是他设计的电路；调节滑动变阻器的作用是保护电路和控制电压不变．
（3）观察实物图可知：电压表应与电阻并联；滑动变阻器根据“一上一下”的原则，应连接下面的一个接线柱；连线如图：

故答案为：（1）当电压不变时，电流与电阻成反比；（2）乙；保护电路和控制电压不变；（3）如上图．

点评 本题考查了根据实物电路图画出电路图、滑动变阻器的正确使用和在电路中的作用等，明白实验的操作和利用好控制变量法是解题的关键．