Question

14．小刚用实验探究电流与电阻的关系

（1）请你在虚线框内帮他画出实验电路图，并按照电路图连接图1所示的实物图；
（2）小刚更换了合适的学生电源，继续做实验得到的数据如表，请将图2所示的电流表的读数填入表格空白处，并在图3中作出图象；

电阻R/Ω	5	10	15	20	25	30
电流I/A	1.2	0.6	0.4	0.3	0.24

（3）由图象可得到的结论是电压一定时，电流与电阻成反比；
（4）若在实验过程中，当定值电阻由5Ω更换到10Ω后，电压表读数如图4所示，为了探究上述问题，他应该采取的操作是调节滑动变阻器使电压表的示数6V不变．

Answer 1

分析 （1）探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，可通过与电阻并联的电压表来体现，利用与电阻串联的电流表测出电流，保持电压表示数的滑动变阻器串联在电路中，然后与电源、开关串联组成电路；
（2）根据电流表的量程和分度值读出示数，利用描点法做出图象；
（3）分析图中中电流与电阻的关系，然后利用控制变量法得出结论；
（4）实验中应保持电压表的示数不变，根据表格数据和欧姆定律求出电压表的示数，根据电压表的量程和分度值读出示数，然后条调节滑动变阻器保持电压表的示数不变．

解答 解：（1）电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，然后与滑动变阻器、开关、电源串联组成电路，电路图和实物图的连接如下图所示：

（2）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
利用描点法做出电流与电阻的关系图象，如下图所示：

（3）由图象可知，图象为双曲线的一部分，故可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（4）由U=IR和表格数据可知，电阻两端的电压6V不变，
图中电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为8V，
当定值电阻由5Ω更换到10Ω后，调节滑动变阻器使电压表的示数6V不变．
故答案为：
（1）电路图和实物图的连接如上图所示；
（2）图象如上所示；
（3）电压一定时，电流与电阻成反比；
（4）调节滑动变阻器使电压表的示数6V不变．

点评 本题考查了探究电流与电阻的关系实验，涉及到电路图的设计和实物图的连接、描点法作图以及实验的操作，明确控制变量法在本实验中的应用是解题的关键．