Question

图（甲）是“探究导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图，其中R是定值电阻．

（1）用笔画线代替导线，补充图（乙）中实验器材的连接．要求：滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小．
（2）当探究电流与电压的关系时，需要

一

个定值电阻．通过调节变阻器滑片P的位置来改变

定值电阻

 两端的电压．三次改变滑片位置，测得三组电压和电流值（见表），发现每次电压与电流的比值是

相同

的（选填“相同”或“不同”），因此可得出电流与电压关系的初步结论：

电阻一定时，通过的电流与两端的电压成正比

．

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

（3）要探究电流与电阻的关系，仅凭图（乙）所示器材是不够的．你认为（除导线外）还应增加的器材是

三个不同阻值的定值电阻

．某同学合上开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则原因可能是

滑动变阻器连接时都接到上面或下面两个接线柱

．
（4）当用如图（甲）探究电流与电阻关系时，某同学先把5欧姆的电阻接入a、b之间，滑片P滑到某一位置，此时电流表的示数为0.6A，再分别把10欧姆和15欧姆的电阻换接在a、b之间，接下来请你完成实验． （填写在下面的表格内）

分别换接10欧和15欧的电阻后，滑片P的调节方向	要读取对应的电流表示数，必须满足的条件	实验结论

Answer 1

分析：（1）滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中，滑片向左移动时电阻变小说明此时接入电路中电阻丝的长度变短．
（2）研究电流与电压的关系，应控制电阻不变，通过滑动变阻器改变电阻两端的电压，达到多次测量的目的；分析表中的数据可知每次电压与电流的比值的不变，据此得出电流与电压的关系．
（3）要探究电流与电阻的关系，必须改变定值电阻的阻值，移动滑片保持定值电阻两端的电压不变；无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化说明滑动变阻器连接错误．
（4）当滑动变阻器的滑片不动，换接10Ω或15Ω的电阻后，电路的总电阻增大，电路中的电流减小，滑动变阻器（因为滑片不动，所以滑动变阻器此时相当于是一个定值电阻）两端的电压减小，a、b之间的电压增大，即换接10Ω或15Ω的电阻以后，它们两端的电压都会大于之前5Ω电阻两端的电压；为了也让它们两端的电压和5Ω电阻两端的电压相等，我们就需要通过调节滑动变阻器的滑片使它们两端的电压减小到和5Ω电阻两端的电压相等；要想减小它们两端的电压，就需要将滑动变阻器的滑片向右移动，因为向右移动，随着滑动变阻器阻值的增大，电路中的电流就会减小，则a、b间的电压就会减小．当a、b间电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比．

解答：解：
（1）滑动变阻器的左下方接线柱与开关的右端接线柱相连即可，如下图所示：

（2）在研究电流与电压的关系时，应控制一定值电阻的阻值不变，调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，达到多次测量的目的；
分析表中的数据可知，

2.0V

0.40A

=

2.4V

0.48A

=

2.8V

0.56A

=5Ω，即每次电压与电流的比值的相等，故可得结论：电阻一定时，通过的电流与两端的电压成正比．
（3）探究电流与电阻的关系，需要控制电阻两端的电压不变，更换不同阻值的电阻，故应增加的器材是三个不同阻值的定值电阻；
滑动变阻器不能改变电压表和电流表的示数说明滑动变阻器连接时都接到上面或下面两个接线柱．
（4）因为换接10Ω或15Ω的电阻后，会造成总电阻增大，电流减小，滑动变阻器两端电压减小，a、b间电压增大，所以为了让10Ω或15Ω的电阻两端电压也和5Ω电阻两端电压相同，就应该向右移动滑片，当滑动变阻器阻值增大以后，电路中的电流会进一步的减小，这样a、b间的电压就会减小；
因为接5Ω电阻时电流表的示数是0.6A，所以电压表的示数是U=IR=0.6A×5Ω=3V．
要探究电流与电阻的关系，就必须保持电压一定，所以换接10Ω或15Ω的电阻后，我们必须让它们两端的电压也为3V．所以只有当电压表示数也为3V时，我们才能读取电流表的示数；
根据实验数据可得结论：电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比．

分别换接10欧和15欧的电阻后，滑片P的调节方向	要读取对应的电流表示数，必须满足的条件	实验结论
向右移动（或向b移动）	电压表示数为3V	电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比

故答案为：
（1）如上图所示；
（2）一；定值电阻；相同；电阻一定时，通过的电流与两端的电压成正比；
（3）三个不同阻值的定值电阻；滑动变阻器连接时都接到上面或下面两个接线柱；
（4）如上表所示．

点评：本题考查了滑动变阻器的连接和正确使用，同时考查了学生分析数据得出结论的能力，关键是明白探究电流与电压、电阻关系的实验方法和控制变量法的应用．