Question

17．探究电流、电压、电阻的关系实验，实验电路如图所示：小明通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表．分析数据可得出：电阻一定时，电流与电压成正比．

电压U/V	1.2	1.6	2.0	2.4	2.8
电流Ⅰ/A	0.12	0.16	0.20	0.24	0.28

（1）利用这个电路继续探究“导体两端的电压一
定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”的实验，小明进行如下操作：①将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值；②再分别改接10Ω、15Ω的电阻，得到了如表中的实验数据．（滑动变阻器规格有20Ω 2A；50Ω 1A） 请你根据实验数据分析评价小明设计的实验操作不正确之处：没有控制电阻两端的电压不变

电阻R/Ω	5	10	15
电流Ⅰ/A	0.30	0.225	0.18

（2）小明改正错误后继续实验，得出了下表的实验数据．小华也在探究，他重新设计了电路，保持电压表的示数为3V，得到了与如表相同的数据，也完成了实验探究．小明与小华的实验相比不同之处是小华把电压表并联在滑动变阻器的两端．

电阻R/Ω	5	10	15
电流Ⅰ/A	0.30	0.15	0.10

Answer 1

分析 分析表中通过定值电阻电流的变化倍数和两端电压的变化倍数，利用控制变量法得出结论；
（1）探究通过导体的电流与导体的电阻的关系，应控制电压不变，改变电阻；
（2）实验过程中，定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器电压等于电源电压与定值电阻电压之差，定值电阻阻值不变，滑动变阻器两端电压也不变．

解答 解：分析表中数据可知，通过定值电阻电流的变化倍数和两端的电压变化倍数相等，故可得结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
（1）探究通过导体的电流与导体的电阻的关系时，应控制电压不变，改变电阻，根据实验数据分析可知，小明在实验操作过程中没有控制电阻两端的电压不变；
（3）小明的实验中电压表测待测电阻两端电压，电压表示数为1.5V，则滑动变阻器电压为4.5V-1.5V=3V；电阻与对应的电流值与小红的相同，说明待测点两端电压与小明实验中待测电阻电压相同，为1.5V，而小华在实验中保持电压表的示数为3V，这说明在小华的实验中，电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器电压，因此两实验电路的不同之处是：小华在实验中，电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器电压．
故答案为：电阻一定时，电流与电压成正比；（1）没有控制电阻两端的电压不变；（2）小华把电压表并联在滑动变阻器的两端．

点评 本题考查了探究电流与电压、电阻的关系的实验，利用好控制变量法是解决此类问题的关键．