Question

14．在“研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時(shí)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)如圖電路圖，其中R為定值電阻，R′為滑動(dòng)變阻器．
（1）為保證電路安全，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)．在閉合開關(guān)前，應(yīng)該把滑動(dòng)變阻器移動(dòng)到最大阻值處．
（2）在研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，先用5歐的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使電壓表的示數(shù)為3V，再換用10歐的定值電阻時(shí)，某同學(xué)沒有改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，合上開關(guān)后，電壓表的示數(shù)將大于3V（選填“大于”、“小于”或“等于”）．此時(shí)應(yīng)向右（選填“右”或“左”）調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為3V．
（3）實(shí)驗(yàn)后，收集數(shù)據(jù)記錄在表中，

U=3V	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.6	0.3	0.2

根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出如下結(jié)論：在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（4）在本實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用到的研究方法為控制變量法．

Answer 1

分析 （1）為保護(hù)電路，在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，在閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器置于最大阻值處；
（2）探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法，改變定值電阻的大小，通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持電壓一定，記錄電流大小，從而研究電流跟電阻的關(guān)系；
先分析電路中總電阻的變化，再分析電路中電流的改變以及滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化，然后根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)確定電壓表示數(shù)的變化；根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用進(jìn)行分析滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的變化，進(jìn)一步判斷滑片移動(dòng)的方向；
（3）（4）在探究電流跟電壓、電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用控制變量法進(jìn)行研究．即電阻不變時(shí)，研究電流與電壓之間的關(guān)系；電壓不變時(shí)，研究電流與電阻之間的關(guān)系．

解答 解：（1）把最后一根導(dǎo)線連接好，小燈泡就立刻發(fā)光了，說明在連接電路時(shí)，開關(guān)未斷開；滑動(dòng)變阻器置于最大阻值處，是為了保護(hù)電路；
（2）滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，當(dāng)用10Ω的定值電阻代替5Ω的定值電阻時(shí)，電路中的總電阻變大，
由I=$\frac{U}{R}$得，電路中的電流變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，
因?yàn)榇��?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以定值電阻兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)大于3V，
因?yàn)榇��?lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，
所以為使兩端的電壓保持3V不變，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，即滑片向右調(diào)節(jié)．
（3）分析表中的數(shù)據(jù)可知，電壓一定時(shí)，電阻增大幾倍，對(duì)應(yīng)的電流變?yōu)樵瓉韼妆斗种�一，故可得結(jié)論：在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（4）在本實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用到的研究方法控制變量法．
故答案為：（1）斷開；最大阻值；
（2）大于；右；
（3）在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（4）控制變量法．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析、控制變量法思想的應(yīng)用，涉及到歐姆定律和滑動(dòng)變阻器的使用，關(guān)鍵是知道串聯(lián)電路中電阻越大、分得的電壓越大．