Question

12．小明在探究電流與電阻關(guān)系的實驗中，采用了如圖所示的電路圖，實驗中他選用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω，電源由兩節(jié)新的干電池組成，滑動變阻器的阻值范圍是0～15Ω．
（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處在阻值最大的位置．
（2）李明在實驗過程中始終保持滑動變阻器的滑片位置不變，先后在m、n間換上5Ω、10Ω和15Ω的電阻，并記錄電流表的示數(shù)．他這樣操作是否錯誤，原因是錯誤，因為這樣不能保證5Ω、10Ω和15Ω電阻兩端的電壓始終相等．
（3）正確操作應(yīng)是每次更換電阻、閉合開關(guān)后，首先應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)保持不變，然后再記錄電流表的示數(shù)．
（4）通過分析實驗數(shù)據(jù)，你能得到的結(jié)論是在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）在電路沒有連接好之前，開關(guān)一直是斷開的，這是為了防止電路中有短路的地方而導(dǎo)致用電器損壞；
閉合開關(guān)前將滑動變阻器的滑片達(dá)到最大阻值處，是為了讓電路中有較大的電阻，防止電路中電流過大而燒壞用電器．
（2）研究電流與電阻的關(guān)系時，要控制導(dǎo)體兩端的電壓相同，從這個角度來分析造成結(jié)論不正確的原因；
（3）更換電阻后，應(yīng)調(diào)節(jié)滑片，使電阻兩端的電壓保持不變；
（4）電流與電阻的關(guān)系：電壓不變時，導(dǎo)體中的電流與其電阻成反比．

解答 解：（1）在連接電路時開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，這是為了防止電路中有短路的地方而導(dǎo)致?lián)p壞用電器；
通常在使用前應(yīng)將電阻值調(diào)至最大阻值處；
（2）根據(jù)串分壓的知識，在滑動變阻器的電阻值Rp不變的情況下，電路中由于將5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻，定值電阻兩端的電壓將增大，如果不調(diào)節(jié)變阻器使電壓表的示數(shù)不變，就記下電流表的示數(shù)是錯誤的．
（3）該同學(xué)完成一次試驗后，為確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，每次更換電阻、閉合開關(guān)后，首先應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)保持不變，然后再記錄電流表的示數(shù)．
（4）根據(jù)實驗可得：在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
故答案為：（1）斷開；阻值最大的位置；
（2）錯誤，因為這樣不能保證5Ω、10Ω和15Ω電阻兩端的電壓始終相等；
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)保持不變；
（4）在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．

點評 此題是電學(xué)實驗的重點題目，考查了實驗過程中應(yīng)注意的問題，利用滑動變阻器控制定值電阻兩端電壓的方法、電流與電阻的關(guān)系，以及控制變量法的實際應(yīng)用，考查全面，利用控制變量法來研究電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時，定值電阻的改變，可以使其兩端的電壓改變，要注意到這個細(xì)節(jié)．