Question

15．如图甲所示是“探究电流与电压，电阻关系”的实验电路．其中R是定值电阻．

（1）电路中有一根导线的连接不适宜，需要改接，请在这根导线上打×，并画出改接的导线，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片p移动到最右端（左/右）
（2）闭合开关，三次调节变阻器，得到表一中的数据，由这些数据
①可看出这是探究电流与电压的关系；
②分析实验数据，可概括出结论：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比．
（3）在探究电流与另一个物理量的关系时，需要多次更换电阻，并且每次更换后都要调节滑动变阻器，使电压表的示数不变（增大，减小或不变）
（4）小明根据自己的想法设计了另一种实验电路（如图乙所示），其中，MN是一根金属电阻丝，Q是一个金属夹，主要实验步骤是：现将Q移动最左端，再调节滑动变阻器，确保电流不超过电流表所用的量程，然后从左向右且有间隔的改变金属夹的位置，得到表二中的数据，最后分析数据得出结论．但是，由小明的实验，虽然可看出电阻越大电流越小，但是无法得到“电流与电阻成反比”的关系，请分析小明的实验，具体指出存在的问题改变连入电路中电阻丝的阻值时，没有移动滑片控制电阻丝两端电压不变．
表一　

实验序号	1	2	3
电压/V	2.0	2.4	2.8
电流/A	0.40	0.48	0.56

表二

实验序号	1	2	3
电压/V	0.5	1.2	1.5
电流/A	0.50	0.40	0.30

Answer 1

分析 （1）在实物电路的连接中，要特别注意电流表、电压表、滑动变阻器的接法，注意电流表、电压表量程的选择和正负接线柱的接法；
（2）分析表格中数据，得出电流和电压的正比例关系；
（3）要探究电流和电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，改变电阻的阻值；
（4）要探究电流和电阻的关系，不断改变电阻，但要保持电阻两端的电压不变，否则不能得出电流与电阻的正确关系．

解答 解：（1）由图1知，电源由两节干电池组成，最大电压为3V，所以电压表应选择0～3V的量程，而图中选择的是0～15V的量程，选择不当，改图如图所示：

由图知，滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱，闭合开关前，应将滑片移至右端；
（2）①由表格中数据知，电压变化，电流也变化，所以可以看出电流和电压的关系；
②分析数据，电压和电流的比值为定值，可得电阻不变，导体中的电流和它两端的电压成正比；
（3）要探究电流和电阻的关系，应多次更换不同阻值的电阻，并且每次更换后都要调节变阻器，使电压表的示数不变；
（4）电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电阻越大，其分得的电压增大，由于总电阻增大，所以电路中的电流减小．要探究电流和电阻的关系，需保持电压不变，改变电阻，小明在实验中电压和电阻同时改变，所以无关得出正确结论．
故答案为：（1）见上图；右；
（2）①电压；②电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比；
（3）电阻；不变；
（4）改变连入电路中电阻丝的阻值时，没有移动滑片控制电阻丝两端电压不变．

点评 此题是“探究电流与电压、电阻关系”的实验，由于电流与电压和电阻有关，在实验中应用控制变量法，否则无法得出正确结论．