Question

11．在探究导体中的电流与电阻的关系的实验中分成甲、乙两组进行探究

（1）甲组设计的电路如图1所示，并通过多次换用不同的电阻得到的实验数据如表：

实验序号	1	2	3	4	5
电阻（Ω）	5	10	15	20	25
电流（A）	1.0	0.6	0.5	0.4	0.34

该组同学根据表中数据得出结论：电阻越大电流越大．你认为甲组实验中严重失误是：没有控制定值电阻两端电压不变；由此分析可知活动变阻器在此实验中除保护电路外，还有一个重要作用是：保证定值电阻两端电压不变；甲组同学发现错误后重做实验，保留了表中第一次实验数据，当且10Ω的电阻换下5Ω的电阻后，闭合S此时V的示数＞5V（填“＞”“＜”或“=”）；为了保证实验正确的进行应将变阻器滑片P向右端移．
（2）乙组因粗心领器材时没领电压表多领了一次电流表，同学们经一番思考后设计了如图2电路，并完成了实验，实验数据如表：

接入电路中的电阻	R1	R2	R3	R4
接入电阻中的值（Ω）	5	10	20	25
电流（A）	1.0	0.5

步骤：
a：闭合S调节变阻器将两表示数填入表内；
b：断开S用R₃换下R₂，再闭合S，调节滑动变阻器使电流表A₁的示数保持1.0A不变（填下面的操作）．
c：用R₄换下R₃重复上述实验，读出通过R₄的电流为0.2A．
d：分析数据得出结论：当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比．乙组实验中R₁与A₁的共同作用相当于电压表的作用．

Answer 1

分析 （1）探究电流与电阻的关系应控制电阻两端电压保持不变，根据欧姆定律的变形公式U=IR可知定值电阻两端电压是否不变；
滑动变阻器的作用：一是保护电路；二可以保持定值电阻两端电压不变；
根据串联电路分压的特点可知电压表示数的变化，然后根据串联电路电压的特点确定滑动变阻器两端电压的变化，从而确定滑片移动的方向；
（2）bc、探究电阻中的电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变，因此先根据表格中数据计算出通过R₁的电流，然后调节滑动变阻器，使电流表A₁的示数保持不变，再根据I=$\frac{U}{R}$求出电流表A₂的示数；
d、运用控制变量法找出表格各物理量的关系．

解答 解：
（1）由表中数据和欧姆定律的变形公式U=IR可知，定值电阻两端电压一直在发生变化，因此甲同学实验中的错误：没有控制定值电阻两端电压不变；
探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用：一是保护电路；二可以保持定值电阻两端电压不变；
当滑片位置不变，并将10Ω的电阻换下5Ω的电阻，根据串联电路分压的规律可知，定值电阻两端电压变大，即大于5V；要使定值电阻两端电压保持5V不变，需增大滑动变阻器两端电压，故将滑片向右移动；
（2）b、探究电阻中的电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变，因此调节滑动变阻器使电流表A₁的示数保持1A不变；
c、当把R₃换成R₄时，通过R₄的电流：I₄=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{4}}$=$\frac{1A×5Ω}{25Ω}$=0.2A，
d、分析表格中的数据可得出的结论：当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比．
乙组的实验中，R₁与电流表A₁的共同作用相当于电压表的作用．
故答案为：
（1）没有控制定值电阻两端电压不变；保证定值电阻两端电压不变；＞；右；
（2）b、调节滑动变阻器使电流表A₁的示数保持1.0A不变；
c、0.2；
d、当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比；电压表．

点评 此题是探究电流和电压、电阻的关系，在实验中需用控制变量法，主要考查了滑动变阻器的作用和使用，同时考查了在没有电压表时控制电压不变的方法，应注意学习．