Question

11．在“探究电阻上的电流跟电压的关系”的过程中，一些同学作出了以下猜想：
猜想A：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；
猜想B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大；
猜想C：加在电阻两端的电压增大，通过的电流不变．
为了验证上述猜想是否正确，小丽用定值电阻和一个电压恒定的电源，及有关的实验器材，设计了电路，按实验要求分别测出有关的物理量．

（1）为了完成该实验，需要的测量仪表是电压表、电流表．
（2）请你帮小丽在方框内画出能验证上述猜想的实验电路图．
（3）某同学连接好电路开始实验后，发现电流表和 电压表的指针如图所示情况，则电流表的可能原因是：电流表“+”、“-”接线柱接反了，电压表的可能原是：电压表选用了小量程．
（4）表中是小丽在实验中测出的数据，其中R为定值电阻，阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω，U是电阻R两端的电压，I是通过电阻R的电流．通过分析比较实验序号1、2、3的数据，可知猜想B是正确的（填“A”、“B”或“C”）．

实验序号	R/Ω	U/V	I/A
41	R=5Ω	1	0.2
2		2	0.4
3		3	0.6
4	R=10Ω	1	0.1
5		2	0.2
6		3	0.3
7	R=20Ω	1	0.05
8		2	0.1
9		3	0.15

（5）实验中进行多次实验的目的是防止偶然性的发生，得到普遍规律．
（6）通过分析比较以上数据，你还发现了电压一定时，电流跟电阻成反比．

Answer 1

分析 （1）“探究电阻上的电流跟电压的关系”需要测量电压和电流，需要电压表和电流表．
（2）“探究电阻上的电流跟电压的关系”需要电源提供电能、定值电阻、电压表测电压、电流表测电流、滑动变阻器保护电路和改变电压、开关控制电路、导线连接电路．电流表要串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器串联在电路中．
（3）图2所示，电流表指针反偏，说明正负接线柱接反了，电压表指针超出了最大刻度，说明所选量程太小；
（4）“探究电阻上的电流跟电压的关系”观察电流随电压的变化情况，控制电阻不变，改变电压，观察电流变化，从表格中选择合适的数据．
（5）多次实验是为了得到普遍规律．
（6）从表格中还能分析，电压不变时，电流和电阻的乘积是定值，得到电流跟电阻成反比．

解答 解：（1）探究电阻上的电流跟电压的关系时，控制电阻不变，改变电压，观察电流的变化，一定要用电压表测量电压，电流表测量电流．
（2）在电路中依次连接电源、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关，电压表并联在定值电阻两端．如图．

（3）电流表指针反偏，说明正负接线柱接反了，电压表指针超出了最大刻度，说明所选量程太小．
（4）实验1、2、3，当电阻R=20Ω，$\frac{U}{I}$=20为定值，电流跟电压成正比．
实验4、5、6，当电阻R=10Ω，$\frac{U}{I}$=10为定值，电流跟电压成正比．
实验7、8、9，当电阻R=5Ω，$\frac{U}{I}$=5为定值，电流跟电压成正比．
所以，电流跟电压成正比．猜想B符合要求．
（5）为了防止偶然性的发生，应多次测量，这样才能得到普遍的规律；
（6）从表格分析，实验1、4、7，在电压U=1V时，IR=1为定值，电流跟电阻成反比．
实验2、5、8，在电压U=2V时，IR=2为定值，电流跟电阻成反比．
实验3、6、9，在电压U=3V时，IR=3为定值，电流跟电阻成反比．
所以，电压一定时，电流跟电阻成反比．
故答案为：（1）电压表；电流表；（2）如上图；（3）电流表“+”、“-”接线柱接反了；电压表选用了小量程；（4）1、2、3或4、5、6或7、8、9；B；（5）防止偶然性的发生，得到普遍规律；（6）电压一定时，电流跟电阻成反比．

点评 研究电流与电压和电阻关系的实验中，无论设计实验，还是回答结论，都要使用控制变量法．