Question

2．小刚利用如图甲所示实物电路探究“导体中电流跟电阻的关系”，提供的实验器材有：电压恒为6V电源、电流表、电压表、四个不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、开关、导线若干．

（1）图甲中部分导线已连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整．
（2）实验中通过调节滑动变阻器保持电阻R两端电压不变，这种方法是控制变量法．
（3）实验数据如表，第2次实验中电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为0.2A．

次数	1	2	3	4
电阻/Ω	5	10	15	20
电流/A	0.40	/	0.13	0.10

（4）分析表数据可得出结论在电压一定时，导体中的电流与电阻：成反比．
（5）结合表中数据可知，选用的滑动变阻器最大阻值至少是40Ω．

Answer 1

分析 （1）电压表并联在定值电阻的两端；变阻器按一上一下的原则接入电路中；
（2）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；
（3）根据电流表小量程读数；
（4）横向比较表中数据得出结论；
（5）由串联电路电压的规律结合分压原理，求出滑动变阻器最大阻值至少是多少．

解答 解：（1）电压表测量定值电阻的电压，变阻器按一上一下的原则接入电路中，如下图所示：

（2）通过导体的电流大小与导体的电压和电阻有关，在探究导体中电流跟电阻的关系时，应控制导体的电压不变，改变电阻的大小，看电流的变化情况，这种研究方法叫控制变量法；
（3）由实物知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A；
（4）横向比较表中数据可知，当电阻为原来的几倍时，通过的电流为原来的几分之一，所以得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
（5）由表中数据可知，电压表的示数为U=IR=0.40A×5Ω=2.0V保持不变，则变阻器应分去的电压为6V-2V=4V，变阻器的电压为定值电阻的2倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的阻值为2×20Ω=40Ω，即变阻器的最大阻值至少为40Ω．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）控制变量法；
（3）0.2A；
（4）反比；
（5）40．

点评 本题 探究“导体中电流跟电阻的关系”，考查电路的连接、控制变量法的应用、电表 的读数、根据数据归纳结论、对器材的要求等知识，属于中等难度的题目．