Question

7．在“探究通过导体的电流与什么因素有关”的实验中，小明已经探究出通过导体的电流与导体两端电压和导体的电阻有关，他想继续实验，进一步“探究通过导体的电流与导体的电阻的关系”，可选择的器材有：定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω），电压为3V的电源、标有“20Ω、1A”的滑动变阻器，电流表、电压表、开关、导线若干．
（1）根据图1完成实物图2电路的连接．
（2）实验中，每次更换电阻后，要调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压保持不变，读出电流值．测得的数据如表：

R/Ω	5	10	15	20	25	30
I/A	0.5	0.26	0.18	0.14	0.1	0.08

根据数据在图3中作出I与R的图象：
（3）得出的探究结论是：在导体两端电压一定时，电流与电阻成反比；理由是：电压一定，电阻的增大量相同，电流的减小量越来越小．
（4）小明想用这些器材进一步“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”，通过实验和分析，他最后选择5Ω定值电阻来完成实验，请说明他进行了怎样的实验操作？

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物时，注意电流表、电压表的量程和通过的电流方向，滑动变阻器采用“一上一下”的接法；
（2）根据表中数据，利用描点法作图；
（3）根据图象反映的函数类型和实验的探究目的得到实验结论；
（4）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验，根据控制变量法可知应控制电阻不变，为了完成实验，应使导体两端的电压变化值大一些为最佳．

解答 解：（1）由图知，电源电压由2节干电池U=3V提供，所以电压表选择0～3V量程，将电压表并联在电阻R的两端；滑动变阻器根据“一上一下”的接法，则将A点与电阻的右接线柱相连；如下图所示：

（2）用描点发作图，先根据表中数据在坐标系中描出每组数据对应的点，然后用以直线把各点连起来，得到I-R图象，如图2所示；

（3）图象是一反比例函数，也就是电流与电阻成反比例关系，所以实验结论为：在导体两端电压一定时，电流与电阻成反比；电压一定，随着电阻的增大，电流减小得越来越慢  电压一定，电阻的增大量相同，电流的减小量越来越小
（4）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系的实验，使导体两端的电压变化值大一些为最佳．所以，依次将6个定值电阻接入电路，将滑动变阻器由阻值最大处移到最小处，观察电压表示数变化范围，使电压表示数变化范围最大的定值电阻为所选；
故答案为：
（1）如上图；（2）如上图；（3）在导体两端电压一定时，电流与电阻成反比；电压一定，电阻的增大量相同，电流的减小量越来越小；（4）依次将6个定值电阻接入电路，将滑动变阻器由阻值最大处移到最小处，观察电压表示数变化范围，使电压表示数变化范围最大的定值电阻为所选．

点评 通过欧姆定律的验证性实验，重点考查控制变量法的应用，实物图的连接、滑动变阻器的作用，都属于基本技能的检测，难度不大．