题目内容

5．小辰和小安同学所在四人小组想验证“在导体两端电压不变时，流过导体的电流跟导体的电阻成反比”的结论．
（1）根据电路中所选用元件的实际情况，请你用笔画线代替导线，将如图甲中的电路补充完整．
（2）他们先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间，闭合开关S，读出电流表的示数填入表1中．由表1中实验数据可以看出流过导体的电流跟电阻不成反比．试分析原因：没有保持定值电阻两端电压恒定不变．
（3）上述操作得到改进之后，再次进行试验探究．实验过程中，当a、b两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，按照电路的实际连接情况，应将滑动变阻器的滑片向左（左、右）移动．
（4）小安同学根据正确操作记录的数据绘制了电流与电阻的关系图象，如图乙所示，该实验中电压表的示数始终保持2.5V不变．
（5）他俩将另两位同学独立操作得到的数据整理到表2中，对比归纳表中序号1和4或者2和5或者3和6组的数据，我们还能发现在导体的电阻一定时，流过导体的电流与导体两端电压成正比．
表1
R/Ω51020
I/A0.20.150.1
表2
序号U/VR/ΩI/A
11.050.2
2100.1
3200.05
42.050.4
5100.2
6200.1

分析 （1）滑动变阻器的接线柱要一上一下接入电路；电压表要与被测电路并联，根据电源电压选择量程．
（2）电流与电压、电阻两个因素有关，研究电流与电阻关系时，要控制电压一定．
（3）串联电路中，电阻起分担电压的作用．电阻越大，分担的电压越大．
（4）根据U=IR，在图象中任取一点，读出其横纵坐标，相乘．
（5）观察对比的数据什么因素一定，什么因素在变化．

解答 解：（1）滑动变阻器按一上一下规则接入电路，使滑动变阻器与定值电阻R串联；
电源是两节干电池，电压表选择小量程，将电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：

（2）探究电流与电阻关系时，需保持电阻两端电压不变，而实验中没有控制电压一定，因此比例关系不成立．
（3）当5Ω电阻接入电路时，电压表的示数为一定值，更换为10Ω后，定值电阻的阻值增大，分担的电压增大，电压表的示数增大，为了保证电压不变，需要向左移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器分担较多的电压．
（4）根据图象可知，在坐标图象中取点（0.5A，5Ω），由欧姆定律可知，U=IR=0.5A×5Ω=2.5V．
（5）对比发现，电阻是一定的，U与I的比值是定值，即成正比．所以得出：在导体的电阻一定时，流过导体的电流与导体两端电压成正比．
故答案为：（2）没有保持定值电阻两端电压恒定不变；
（3）左；
（4）2.5；
（5）在导体的电阻一定时，流过导体的电流与导体两端电压成正比．

点评 （1）在连接实物电路的问题中，注意电压表、电流表的量程、正负接线柱；注意滑动变阻器下接线柱的选择．
（2）在研究电流与电阻关系的实验中，通过调节滑片，保持定值电阻两端的电压保持一定．

练习册系列答案
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16．在“测量液体的密度”实验中：
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