Question

張楚琪同學(xué)在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖的電路，實(shí)驗(yàn)中他選用的定值電阻分別是5Ω、10Ω、15Ω，電源由兩節(jié)干電池組成，滑動變阻器的阻值范圍是0～15Ω．

電阻/Ω	5	10	15
電流/A	0.4	0.2	0.133

（1）請畫出電路圖，并用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接好（導(dǎo)線不許交叉）．
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于______狀態(tài)，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處在______．
（3）她在實(shí)驗(yàn)過程中始終保持滑動變阻器的滑片位置不變，先后在換上5Ω、10Ω和15Ω的電阻，并記錄電流表的示數(shù)．這樣操作會______；
（4）正確操作應(yīng)是每次更換電阻、閉合開關(guān)后，首先應(yīng)______，然后再記錄電流表的示數(shù)；
（5）在此次實(shí)驗(yàn)探究過程中，我們采用的實(shí)驗(yàn)方法是______．試根據(jù)前面學(xué)過的物理知識再列出兩例用這種方法研究的問題：
A：______；
B：______．
（6）通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論？

Answer 1

【答案】分析：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄侩娏髋c電阻的關(guān)系，需要保持電阻兩端電壓一定，研究電流與電阻的對應(yīng)關(guān)系，所以在電路圖中，電流表與電阻串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)；為保持電阻兩端電壓不變，還需要滑動變阻器與電阻串聯(lián)．
（2）為保護(hù)電路，在連接過程中，電路要處于斷路狀態(tài)；同時(shí)，閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路電阻要求最大．
（3）在串聯(lián)電路中，用電器兩端電壓與其阻值成正比．
（4）要探究電流與電阻的關(guān)系，必須改變接入電路的電阻阻值，同時(shí)每次接入的電阻兩端電壓都要相同，需要調(diào)節(jié)滑動變阻器；
（5）研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，保持電阻兩端電壓不變，只改變電阻大小，研究電阻變化對電流的影響，采用的是控制變量法．在初中物理教材中，很多實(shí)驗(yàn)都采用了此方法．
（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，要明確控制的物理量是什么，哪一個(gè)物理量在變化，如何變化，引起探究對象發(fā)生怎樣的變化．
解答：解：
（1）因?yàn)殡娫措妷河蓛晒?jié)干電池提供，所以電壓表選擇0～3V量程，已知電阻的最小阻值為5Ω，得到電路最大電流為0.6A，所以電流表選擇0～0.6A量程．實(shí)物連接和電路圖如下：
（2）在連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片應(yīng)位于最大阻值處；
（3）在串聯(lián)電路中，導(dǎo)體兩端電壓與其阻值成正比．先后換上5Ω、10Ω和15Ω的電阻過程中，隨電阻值的增大，兩端電壓也隨之增大；
（4）要研究電流與電阻的關(guān)系，必須保持電阻兩端電壓一定，所以更換電阻后，要移動滑動變阻器滑片，使電阻兩端電壓始終相同；
（5）研究電流與電阻的關(guān)系，采用的是控制變量法．在初中物理實(shí)驗(yàn)中，多處采用的都是此方法．如：研究壓力的作用效果，研究影響蒸發(fā)的因素，研究影響電阻大小的因素，等等．
（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得結(jié)論：在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比．
故答案為：
（1）實(shí)物連接如下圖：

電路圖如下：

（2）斷開；最大阻值處；
（3）使電阻兩端電壓不斷增大；
（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電阻兩端電壓相等；
（5）控制變量法；A、研究壓力的作用效果；B、研究影響電阻的因素；
（6）在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比．
點(diǎn)評：此題是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)題目，考查了電路圖的作法、實(shí)物圖的連接和電流與電阻的關(guān)系，以及控制變量法的實(shí)際應(yīng)用，考查全面，難度適中．