题目内容

11．为了探究电流跟电压的关系，王亮同学设计了图甲所示的电路图．
表（一）
次序 1 2 3
电压（V）2.04.06.0
电流（A）0.10.20.3
表（二）
次序 1 2 3
电阻（Ω） 5 10 15
电流（A） 1.2 0.6 0.4
（1）调节滑片位置，改变定值电阻两端的电压，读出其中三组电流表、电压表的示数，如表（一）中所示．①由表（一）中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是20Ω．
②由表（一）中的数据进行分析，可归纳出的结论是电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比．
（2）如果仍用图甲电路研究电流与电阻的关系，所测的数据如表二所示①依据表格和电路图分析，将电阻R 由5Ω换成10Ω，闭合开关进行实验时，应向b（选填“a”或“b”）端移动滑片P，使电压表的示数保持6V 不变；根据表（二）数据可得出的结论是电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

分析 （1）探究电流跟电压的关系时，要控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压；由表格数据根据R=$\frac{U}{I}$计算定值电阻的阻值，由分析表格数据得结论；
（2）①在探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变，将电阻由5Ω换成10Ω时电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变大，为保持定值电阻两端的电压不变，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路的电阻．
②根据控制变量法的思想分析表中电阻值和电流值的变化情况，从而得出电流随电阻的变化关系．

解答 解：（1）导体中的电流与导体电阻和导体两端电压有关．探究电流跟电压的关系，要控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压，所以实验中要调节滑片位置，改变定值电阻两端的电压；
①由表格第一组数据：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.0V}{0.1A}$=20Ω；
②由表格数据知，电阻不变，电压增大为原来的几倍，则电流也增大为原来的几倍，可得：电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比；
（2）①探究电流与电阻之间的关系时，应控制定值电阻两端的电压U=IR=5Ω×1.2A=6V不变；
将ab间的电阻由5Ω换成10Ω时，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变大，电压表的示数变小，为保持定值电阻两端的电压不变，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路的电阻，即滑片向右移动，即向b端移动．
②从表格中数据可以看出，电压一定时，电流变化的倍数与电阻变化倍数的倒数相等，故可得结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
故答案为：（1）电压； ①20；②电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比；（2）b；6； 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

点评 解决本题的关键：一是知道滑动变阻器在本实验中的作用和使用，二是会根据控制变量法设计实验和分析实验数据得出结论．

练习册系列答案
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16．在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为6Ⅴ），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω2A”、“40Ω1A”），导线若干．
（1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整（注意电流表的量程选择）．
（2）小明正确连接电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P调节到B端，这样做的目的是保护电路．
（3）小明实验时，在a、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2Ⅴ，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，合上开关后，电压表的示数将大于2Ⅴ（选填“大于”、“小于”或“等于”）．此时滑片P应向B（选填“A”或“B”）端移动，眼睛应观察电压表，小明移动变阻器滑片P的目的是：保持定值电阻两端电压为2V不变．
（3）小明为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是“40Ω1A”．
3．下面是文奇和包博等同学进行的电学实验：
（1）文奇为了探究通过导体的电流跟电阻的关系，设计了如图1所示的电路．

①请用笔画代替导线完成图1电路的连接；
②文奇看到了临组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了；
③如果文奇连接电路时接入的电阻为5Ω，控制电阻两端的电压为2V，那么将5Ω的电阻换成10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向左端调节，使电压表示数2V；把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明她选择的滑动变阻器最大阻值太小；
④更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
电压U/V2
电阻R/Ω51020
电流I/A0.40.20.1
（2）包博将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率．
①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是灯泡断路；
②排除故障，继续实验．如图2甲所示是某次实验电流表的示数为0.1A．最后根据实验数据画出I-U图象（如图2乙）．根据图象求出小灯泡正常发光时的功率为0.625W；
③通过分析I-U图象，发现小灯泡的电阻随电压升高逐渐变大，其原因是灯丝电阻随温度的升高而变大．
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（1）请你说出小航在实验中存在的错误是未调节滑动变阻器使电压表的示数不变．
（2）小航改正错误后重新进行实验，得到的数据如表所示，根据表中实验数据得到的结论是当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
物理量
实验
次数		电阻R/Ω电流I/A
150.48
2100.24
3200.12
（3）小航发现有一个小灯泡，用这个小灯泡替换20Ω的电阻后，继续进行实验．用电表测得示数如图乙所示，此时小灯泡的阻值是8Ω．
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向右（填“左”或“右”）调节滑动变阻器使电压表的示数为6V．

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