Question

6．小剛在“探究通過導體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”實驗中．

（1）他應采用的實驗方法是控制變量法；
（2）在研究電壓的變化對電流的影響時，他連接的電路如圖所示．但電路中有一根導線接錯了，請你用筆在圖中將接錯的導線打上“×”，把正確的接線畫上，并在虛線框內(nèi)設計出實驗數(shù)據(jù)記錄的表格；
（3）在研究電阻對電流的影響時，把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關(guān)后，下一步的操作是：
向右調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片并保持電壓表示數(shù)不變．
（4）如果小亮在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表的讀數(shù)都偏大，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時，兩表示數(shù)均無變化，適當減小電源電壓后，兩表示數(shù)才相應減�。�你認為出現(xiàn)這一故障的原因是：滑動變阻器同時接上面兩個接線柱．．
（5）利用本實驗的器材，你還能進行的實驗有：①測電阻；②測電阻的電功率．

Answer 1

分析 （1）當被研究問題受多個因素影響時，研究問題和某一個因素的關(guān)系時要控制其他因素一定，這種方法叫控制變量法；
（2）要探究電流與電壓的關(guān)系，需要保持電阻不變，改變電阻兩端電壓，分析電流的變化規(guī)律．所以需要電壓表與定值電阻并聯(lián)；根據(jù)研究目的和多次測量得出普遍性的結(jié)論設計表格；
（3）在研究電阻對電流的影響時，要控制電壓不變，更換電阻后電阻兩端的電壓會隨之變化，為了控制變量，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑動變阻器的滑片移動的方向；
（4）實驗中電流表、電壓表的讀數(shù)都偏大，說明電路電流偏大，電路電阻太小，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時，兩表示數(shù)均無變化，說明滑動變阻器不能改變電路阻值，原因在于變阻器連入電路中的電阻為0；
（5）根據(jù)現(xiàn)有器材，由測電阻和測電功率的原理回答．

解答 解：（1）探究通過導體的電流與電壓的關(guān)系時，要保持電阻不變，探究通過導體的電流與電阻的關(guān)系時，要保持電壓不變，采用了控制變量法；
（2）由實物圖知，電壓表測量的是定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)后的總電壓，這是錯誤的，實驗要求電壓表測量定值電阻兩端電壓，連接電壓表“15”接線柱和變阻器右下接線柱的連線是錯誤的，去掉，將電壓表“15”接線柱和變阻器右上接線柱連接起來，如下圖：

研究電壓對電流的影響，為避免實驗的偶然性至少要測量三組數(shù)據(jù)，如下表所示：

實驗次數(shù)	U/V	I/V
1
2
3

（3）把定值電阻由5Ω換成10Ω，由分壓原理，定值電阻兩端的電壓變大，為了控制電壓不變，應增大變阻器分得的電壓，由分壓原理，變阻器連入電路中的電阻應變大，下一步的操作是向右調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，保持定值電阻兩端的電壓不變，即電壓表的示數(shù)不變；
（4）電流表、電壓表的讀數(shù)都偏大，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，兩表示數(shù)均無變化，適當減小電源電壓后，兩表示數(shù)才相應減小，故障原因是：滑動變阻器同時接上面兩個接線柱．
（5）根據(jù)現(xiàn)有器材，可測出電阻的電壓和電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$和P=UI還可做的實驗有：測電阻實驗和測電阻的電功率實驗．
故答案為：（1）控制變量法；
（2）見上圖；如上表所示；
（3）向右調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片；電壓表示數(shù)；
（4）滑動變阻器同時接上面兩個接線柱；
（5）測電阻；測電阻的電功率．

點評 本題探究通過導體的電流與電壓、電阻的關(guān)系，考查了電路的連接、實驗操作過程、實驗反常現(xiàn)象的原因分析，控制變量法的運用，并與測電阻、測電功率實驗對比，綜合性較強．