Question

20．在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中，两位同学提出了以下猜想：
小邦猜想：电流可能跟电压成正比；
小册猜想：电流可能跟电阻成反比．
（1）两位同学要完成猜想，采用的基本研究方法是控制变量法．
（2）小邦连接了如图1所示的电路，请你检查一下电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上．

（3）小册按照改正确的电路进行实验
①让4Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.0V，记录电流表示数；
②将4Ω电阻换成8Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于2.0V，应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为2.0V时，记录电流表示数；
③将8Ω电阻换成12Ω电阻，闭合开关后发现：当滑动变阻器的滑片移动到最左端时，电流表和电压表的示数如图2所示．出现上述情况的原因可能是滑动变阻器的最大阻值太小．

Answer 1

分析 （1）研究一个物理量与其他多个因素的关系时，要用到控制变量法．
（2）在实物连接图中，主要从电压表、电流表和滑动变阻器上考虑：需要注意滑动变阻器的接法一上一下；电压表和被测电阻并联并注意正负接线柱；电流表和被测电阻串联并注意正负接线柱．找错误时根据这几个方面考虑．
（3）小册是研究电流跟电阻的关系，应控制电阻两端的电压不变；根据串联分压的知识，电阻越大，分得的电压越大，要保持电压表的示数不变，需通过滑动变阻器进行调节，据此作出分析和判断．

解答 解：（1）电流的大小可能与电压、电阻两个因素有关，如果要研究电流的大小与其中一个因素的关系时，采用的基本研究方法是控制变量法；
（2）在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，电压表应测定值电阻两端电压，即电压表与定值电阻并联，电流表测电路中的电流；由图可知，电压表串联在电路中，电流表与定值电阻并联了，只改动一根导线，应将定值电阻右侧连接电流表的导线接到电压表的左侧接线柱上即可，如图所示：

（3）由题意可知，小册是研究电流跟电阻的关系，应控制电阻两端的电压不变（即电压表示数不变）；根据①可知，应控制电压表的示数为2.0V不变；
②将4Ω电阻换成8Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于2.0V，所以应减小电阻两端的电压；根据串联分压原理可知，应增大滑动变阻器两端的电压，增大变阻器接入电路的阻值，所以应将滑片向左端滑动，直到电压表的示数为2.0V，记录电流表示数；
③将8Ω电阻换成12Ω电阻时，此时滑动变阻器的滑片移动到最左端（其接入电路的阻值最大）；
由图2知，电流表的示数为0.2A，电压表的示数为2.4V＞2.0V，电阻两端的电压偏大，则说明滑动变阻器分得的电压太小，则是由于滑动变阻器的最大阻值太小造成的．
故答案为：（1）控制变量法；（2）如上图所示；（3）②左；③滑动变阻器的最大阻值太小．

点评 此题是探究电流跟电阻的关系，考查了控制变量法的应用及滑动变阻器的使用，利用好串联分压的知识是解题的关键之一．