Question

10．在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，
（1）根据图1实物图在图2框内画出电路图．

（2）某小组同学按设计电路接好线后，先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关S，读出电流表的示数填入表中．由实验数据可以看出电流跟电阻不成反比．试分析为什么在这个实验中电流跟电阻不成反比？

电阻/Ω	5	10	20
电流/A	0.4	0.3	0.2

答：没有控制定值电阻两端的电压不变．
（3）小华同学根据实验存在的问题，对实验进行了改进．在用5Ω电阻进行了第一次实验后，将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）端移动，当观察到电压表示数为2V时，记录电流表的示数，接着重复上述操作步骤进行第三次实验，并记录数据．
（4）该实验过程中，滑动变阻器的作用是保护电路 和保持定值电阻两端的电压不变．
（5）该实验装置，还可以探究的实验是探究电流与电压的关系．

Answer 1

分析 （1）根据实物图画出电路图可以根据电流流向法，即先画出电源、然后按电流的流向依次画出串联的电路元件，最后把电压表并联在相应的位置；
（2）分析表格中数据可知，电阻与电流的乘积不是定值，而探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变；
（3）根据欧姆定律求出用5Ω电阻进行实验时两端的电压，判断出电阻更换后电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和滑动变阻器两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变化，然后根据欧姆定律和滑动变阻器的使用判断滑片移动的方向；
（4）闭合开关前，滑动变阻器处于最大阻值处可以起到保护电路的作用，实验过程中调节滑动变阻器可以使定值电阻两端的电压不变；
（5）保持定值电阻的阻值不变，通过调节滑动变阻器可以探究电流与电压之间的关系．

解答 解：（1）先画出电源，按电流的流向依次画出开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器回到电源的负极，然后把电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：

（2）分析表格中数据可知，电阻与电流的乘积不是定值，而探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变，故得不出电流跟电阻成反比的结论；
（3）由I=$\frac{U}{R}$可知，第一次实验中电压表的示数U=I₁R₁=0.4A×5Ω=2V，
将5Ω电阻换成10Ω电阻后，电路中的总电阻增大，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，定值电阻两端的电压变大，
要探究电流与电阻之间的关系时，应减小电路中的电流，滑片左移增大接入电路中的电阻，直至电压表的示数达到2V为止；
（4）该实验过程中，滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端的电压不变；
（5）该实验装置，还可以探究的实验是探究电流与电压的关系．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）没有控制定值电阻两端的电压不变；
（3）左；2；
（4）保护电路；保持定值电阻两端的电压不变；
（5）探究电流与电压的关系．

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．