题目内容

小强想探究：“通过导体中的电流的大小与导体两端的电压和导体的电阻的关系”，请你帮助小强完成这个探究实验：
（1）他所采用的实验方法是　
（2）选择的器材：电源、开关、三个阻值不同的电阻（5Ω、10Ω、20Ω），导线若干，滑动变阻器一个，还需要、．
（3）请画出电路图并按电路图将图3-1中的各元件连接起来；

（4）实验中，滑动变阻器所起的主要作用是．
（5）小强在连接好电路闭合开关后，发现电流表的指针快速打到左端无刻度处，电流表出现异常现象的原因是：；改正方法是：
（6）测量的步骤及数据：①按电路图连接电路．②首先把10Ω的电阻连入电路，滑动滑动变阻器的滑片，改变R₁两端的电压，测得三组数据如表一所示；③分别把三个阻值不同的电阻连入电路，调节滑动变阻器的滑片，始终保持每个电阻连端的电压为2V，测得三组数据如表二所示．
表一：电阻R₁=10Ω　　　　　　　　　　　表二：电压U=2V
电压（V） 1 2 3
电流（A） 0.1 0.2 0.3
电阻（Ω） 5 10 20
电流（A） 0.4 0.2 0.1
（7）分析与结论：分析表一得出的结论是：；分析表二得出的结论是：．

解：（1）实验中采用了控制变量法．
（2）除了电源、开关、三个阻值不同的电阻（5Ω、10Ω、20Ω），
导线若干，滑动变阻器一个外，还需要的实验器材有：电压表与电流表．
（3）实验电路图如图甲所示，根据实验电路图连接实物电路图如图乙所示．
（4）实验中，滑动变阻器所起的主要作用是改变电路总电阻．
（5）闭合开关，电流表指针反向偏转，说明电流表正负正负接线柱接反了；
把电流表正负接线柱对换即可正确连接电路．
（7）由表一实验数据可知，在电阻一定时，电流与电压成正比；
由表二实验数据可知，在电压一定时，电流与电阻乘积是定值，则电流与电阻成反比．
故答案为：（1）控制变量法；（2）电压表；电流表；（3）电路图如图甲所示，实物电路图如图乙所示；
（4）改变电路总电阻；（5）电流表正负接线柱接反了；把电流表正负接线柱接线对换；
（7）在电阻不变时，电流与电压成正比；在电压不变时，电流与电阻成反比．

分析：（1）探究电流与电压或电阻的关系时，应控制电流、电压、电阻三个量中的一个量保持不变，研究另外两个量的关系，应用了控制变量法．
（2）实验中需要用电流表测电路电流，用电压表测电阻两端电压．
（3）作出伏安法测电阻的实验原理图，然后根据原理图连接实物电路图．
（4）实验中，移动滑片位置，可以改变电路总电阻．
（5）电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出时，电流表正向偏转，否则电流表反向偏转．
（7）分析表中数据数据，从而得出结论．
点评：本题所考查问题是实验的常考问题，一定要掌握，解题时要注意控制变量法的应用．