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15.如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图.所用实验器材是:电源电压恒为6V、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、电阻箱、滑动变阻器、开关、导线若干.
(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值见表1.分析表中数据可知:电阻箱接入电路的阻值为5Ω;得出的实验结论是在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
(2)①探究电流与电阻的关系时,调节电阻箱,依次改变电阻箱接入电路中的阻值,并调节滑动变阻器,使电压表的示数保持相同,读出电流值,所测得几组数据见表2.分析表中数据可知:电阻箱两端的电压为2V.
表1
实验序号电压U/V电流I/A
11.00.20
21.50.30
32.00.40
表2
实验序号电阻R/Ω电流I/A
150.40
2100.20
3200.10
②根据上述实验过程,具体说明在改变电阻时,实验中怎样控制电压不变?

分析 (1)根据R=$\frac{U}{I}$计算电阻值;
分析数据得出电流与电压的正比例关系;
(2)根据U=IR计算出电压值;
分析数据,得出电流与电阻的反比例关系;
改变电阻闭合开关前,滑片在最大阻值处,闭合开关后通过调节变阻器使电压表的示数不变.

解答 解:(1)由表1其中一组数据知,R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.0V}{0.2A}$=5Ω;
由表一中数据知,电阻不变,电压与电流的比值为定值,可得在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
(2)①由表二中数据知,U=IR=0.4A×5Ω=2V;
②更换电阻后,将滑片移至最大阻值处,闭合开关,将变阻器的滑片从最大阻值端向另一端移动,观察电压表的示数,直到电压表示数与原来相同.
故答案为:(1)5;在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
(2)①2;②断开开关,更换电阻后,将滑片移至最大阻值处,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移(或从阻值最大端向阻值最小端移动),同时观察电压表示数到与原来一样为止.

点评 此题是探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,注意控制变量法在此实验中的应用,滑动变阻器在此实验中的作用也是相当重要的.

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