Question

9．某同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时，老师提供的实验器材有干电池两节、开关一个、滑动变阻器一个、电流表一个、电压表一个、定值电阻和导线若干．
电路图如图：
（1）在拆接电路时，开关必须断开．
（2）闭合开关，发现电流表指针几乎不偏转，电压表的指针有明显的偏转，故障可能是R短路．
（3）实验中，该同学先将5Ω的电阻R接入电路，将滑动变阻器阻值调至最大处，闭合开关，调节滑动变阻器后读出电流表的示数，并把数据记录在表格中．
（4）再分别用10Ω电阻替换5Ω电阻，读出电流表的示数，并把数据记录在表格中．他在实验操作过程中的错误之处是没有控制电阻两端电压不变．
（5）小周同学发现错误后重新进行实验，得到的数据如下表所示．根据表中的实验数据得出的结论是：在电压一定时，电流与电阻成反比．

实验次数	电阻R（Ω）	电流  I（A）
1	5	0.48
2	10	0.24
3	20	0.12

Answer 1

分析 （1）在拆接电路时，开关必须断开；
（2）根据电流表和电压表的示数变化情况，从短路或断路的情况入手进行分析；
（4）在研究电流与电阻的关系时，应该控制电阻两端的电压不变，是通过移动滑动变阻器的滑片实现的；
（5）分析实验数据，确定变量和不变量，根据控制变量法实验的结论形式归纳实验结论．

解答 解：（1）为了保护电路中的元件，在拆接电路时，开关必须处于断开状态；
（2）闭合开关，发现电流表指针几乎不偏转，说明是路出现了断路，此时电压表的指针有明显的偏转，说明电压表的两端与电源两端可以接通，故可能出现的故障是电阻R断路；
（4）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，实验中用10Ω电阻替换5Ω电阻，没有控制电阻两端的电压不变，这是错误的．
（5）从小周正确操作后记录的数据来看，每次实验的电压值是相同的为U=RI=5Ω×0.48A=2.4V，电阻的成倍增大，电流成倍减小，因此会得出在电压一定时，电流和电阻成反比的结论．
故答案为：（1）断开；（2）电阻R断路；（4）没有控制电阻两端电压不变；（5）在电压一定时，电流与电阻成反比．

点评 本题考查探究电流与电阻的关系，重点在实验的操作、故障分析和结论的得出上，特别注意这个实验的条件是“电压一定”．