Question

8．同学们要探究“通过导体的电流跟电阻的关系”．电路如图所示，其中已知阻值的定值电阻3个．
（1）按电路图连接电路时，在导线连接完成后，闭合开关前还应将滑动变阻器的滑片移到最右端．
（2）同学们继续进行实验．一位同学在读取完电流表示数填入表中后，直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻．请你指出他在操作中的不规范之处是在更换电阻之前没有断开开关．接下来的操作应该是断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片，使电阻R两端电压保持2V不变．
（3）同学们在实验中得到的数据如表所示，分析表中实验数据，请你总结出电流与电阻的关系．

电压U=2V
次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	20
电流I/A	0.4	0.2	0.1

Answer 1

分析 （1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，根据滑动变阻器的接法判断滑片的位置；
（2）在换电阻时，应断开开关再更换电阻，以防烧坏电路；
将滑动变阻器的滑片移到最左端时接入电路中的电阻最大，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后，
应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，使电压表的示数达到原来的示数不变；
（3）分析表中数据可知，在电压相同时，电流的大小与相对应电阻的大小乘积不变，得出结论．

解答 解：（1）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，
由电路图知可，应将滑动变阻器的滑片移到最右端．
（2）在换电阻时，要先断开开关，以防止损坏电路即电路元件；
故他在操作中的不规范之处是在更换电阻之前没有断开开关．
在用10Ω电阻替换5Ω电阻时，应先断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端，
拆下5Ω的电阻，然后换上10Ω的电阻，闭合开关，调节滑片，使电阻R两端电压保持2V不变．
（3）由表中数据可知，I₁R₁=5Ω×0.4A=2V，
同理：I₂R₂=10Ω×0.2A=2V；I₃R₃=20Ω×0.1A=2V；
则有：I₁R₁=I₂R₂=I₃R₃=2V，
故电流与电阻的关系是：在电压保持不变时，导体中的电流与其电阻成反比．
故答案为：（1）将滑动变阻器的滑片移到最右端；
（2）在更换电阻之前没有断开开关；
 断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片，使电阻R两端电压保持2V不变；
（3）在电压保持不变时，导体中的电流与其电阻成反比．

点评 本题是探究“通过导体的电流跟电阻的关系”的实验，关键是控制变量法的应用和知道实验探究的具体操作方法，要求学生平时实验时多总结；本实验的要点有：一是电压表和滑动变阻器的正确使用；二是欧姆定律的掌握和理解．