Question

19．在“研究電流與電壓和電阻的關(guān)系”時(shí)，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)如圖所示的電路圖，其中R為定值電阻，R′為滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)后，數(shù)據(jù)記錄在表一和表二中．
表一

R=5Ω	實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
	電壓/V	1.0	2.0	3.0	4.0
	電流/A	0.2	0.4	0.6	0.8

（1）分析和論證表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出如下結(jié)論：由表一可得：電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
表二

U=3V	實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
	電阻/Ω	5	10	15
	電流/A	0.6	0.3	0.2

由表二可得：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（2）在研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，先用5Ω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10Ω的定值電阻時(shí)，某同學(xué)沒(méi)有改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，合上開(kāi)關(guān)后，電壓表的示數(shù)將大于3V（選填“大于”或“小于”或“等于”）．此時(shí)應(yīng)向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為3V．
（3）在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在右端（選填“左”或“右”）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器的作用是改變電路中的電流和電壓．

Answer 1

分析 （1）此題中實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄侩娏髋c電壓、電阻的關(guān)系，因此要用到控制變量法，把握表一、表二中數(shù)據(jù)的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)是得出結(jié)論的入手點(diǎn)；
（2）研究電流與電阻的關(guān)系，在電路中要利用滑動(dòng)變阻器來(lái)控制定值電阻兩端的電壓不變；
（3）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器的作用是改變電路中的電流和電壓．

解答 解：（1）在表一中，導(dǎo)體的電阻5Ω一定，導(dǎo)體兩端的電壓從1.0V到2.0V再到3.0V，相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中的電流從0.2A到0.4A再到0.6A，電壓增加幾倍，電流也增加幾倍，
故得結(jié)論：電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．
在表二中，導(dǎo)體兩端的電壓3V一定，導(dǎo)體的電阻從5Ω到10Ω，再到15Ω，相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體中的電流從0.6A到0.3A再到0.2A，電阻增加幾倍，電流變?yōu)樵瓉?lái)的幾分之一倍，
故得結(jié)論：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（2）如果先用5Ω定值電阻，然后再換用10Ω的定值電阻時(shí)，不改變滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，那么電路中的電流會(huì)減小，滑動(dòng)變阻器的分壓會(huì)減小，則電壓表的示數(shù)會(huì)增大，即示數(shù)會(huì)大于3V；根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知，如果要讓電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)該增大阻值，即將滑片P向右移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)等于3V．
（3）在連接電路的時(shí)候，開(kāi)關(guān)應(yīng)該處于斷開(kāi)狀態(tài)，在閉合開(kāi)關(guān)以前，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)該調(diào)整到最大值，故應(yīng)將滑片應(yīng)放在右端；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器的作用是改變電路中的電流和電壓．
故答案為：（1）電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（2）大于；右；（3）右；電流和電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流跟電壓和電阻的關(guān)系，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，在研究時(shí)采用控制變量法．