Question

8．在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有器材如下：導(dǎo)線、開關(guān)、電源（電壓恒定但未知），四個(gè)定值電阻R₁（5Ω）、R₂（10Ω）、R₃　（15Ω）、R₄（20Ω），標(biāo)有“XΩ　1A”的滑動(dòng)變阻器（阻值模糊不清）．電壓表（可用量程：0～3V、0～15V），電流表（可用量程：0～0.6A）．
（1）設(shè)計(jì)并正確連接如圖甲所示的電路，把定值電阻R₁接入圖甲中的A、B兩點(diǎn)之間，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，電流表的示數(shù)應(yīng)為0.4A．
（2）當(dāng)用R₂替換R₁后，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向右（左端或右端）移動(dòng)．
（3）分別用定值電阻R₂、R₃、R₄依次替換R₁，重復(fù)（1）的實(shí)驗(yàn)步驟．根據(jù)所得的四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出I-R圖象，如圖乙所示，由圖象可得出的結(jié)論是：在電壓不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻大小成反比．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求電流表示數(shù)；
（2）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；
（3）由圖象數(shù)據(jù)，求出電流與電阻之積的關(guān)系得出結(jié)論．

解答 解：（1）電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，由歐姆定律，電流表的示數(shù)應(yīng)為：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{5Ω}$=0.4A；
（2）根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2V；
（3）根據(jù)圖可知，U=IR=0.5A×4Ω=0.2A×10Ω=---0.1A×20Ω=2V為定值，故得出的結(jié)論是：在電壓不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻大小成反比．
故答案為：（1）0.4；（2）右；（3）在電壓不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻大小成反比．

點(diǎn)評(píng) 本題探究電流與電阻的關(guān)系，考查歐姆定律的運(yùn)用、控制變量法、操作過(guò)程、數(shù)據(jù)分析等知識(shí)．