Question

14．在探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材有：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè)，三個(gè)阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并畫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）實(shí)驗(yàn)中，需要采用控制變量法（選填“控制變量法”、“放大法”或“轉(zhuǎn)換法”），保持定值電阻兩端電壓不變；
（3）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表；
（4）實(shí)驗(yàn)中，先將阻值為5Ω的定值電阻接入電路中，檢查電路連接正確后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為U₁，把相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（5）仿照（4）中的步驟，再改變5次電阻的阻值，完成實(shí)驗(yàn)．表格中所記錄的阻值分別為：
5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω．

Answer 1

分析 （1）電壓表與定值電阻并聯(lián)，電流表與定值電阻串聯(lián)，通過調(diào)節(jié)串聯(lián)在電路中的滑動(dòng)變阻器可以改變定值電阻兩端的電壓，然后與電源、開關(guān)串聯(lián)組成電路；
（2）電流的大小與電壓的大小和電阻的大小有關(guān)，實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)采用控制變量法；
（3）實(shí)驗(yàn)中要記錄定值電阻的阻值和通過的電流；
（4）根據(jù)電阻的串聯(lián)可以確定記錄電阻的阻值．

解答 解：（1）電壓表與定值電阻并聯(lián)，電流表與定值電阻串聯(lián)，然后與滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)串聯(lián)組成電路，如下圖所示：

（2）電流的大小與電壓的大小和電阻的大小有關(guān)，實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)采用控制變量法，探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變；
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：U=U₁

R/Ω
I/A

（5）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，記錄電阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、5Ω+10Ω=15Ω、5Ω+20Ω=25Ω、10Ω+20Ω=30Ω．
故答案為：
（1）實(shí)驗(yàn)電路圖如上圖所示；
（2）控制變量法；定值電阻兩端電壓；
（3）實(shí)驗(yàn)記錄表格如上圖所示；
（5）5；10；15；20；25；30．

點(diǎn)評(píng) 要探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系，就要保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，改變導(dǎo)體的電阻，據(jù)此突破本題的解答．