Question

如图所示，在探究电流与电阻关系的实验中，先把5Ω的电阻接入M、N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10Ω和15Ω的电阻换接在M、N之间，接下来请你完成实验．

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

Answer 1

【答案】分析：影响电流大小的因素有两个：电压和电阻，所以要探究电流与电压、电阻的关系，就应该采用控制变量法，分两次逐一探究电流与电压、电流与电阻之间的关系．
要探究电流与电阻的关系，必须控制不同电阻两端的电压相同．所以换接10Ω或15Ω的电阻后，就必须保持它们两端的电压和5Ω电阻两端的电压相同．根据公式U=IR，我们就可以算出5Ω电阻两端的电压值，即为电压表的示数，所以我们再换接10Ω或15Ω的电阻后，也必须保持此时电压表的示数和接5Ω电阻时电压表的示数相同．
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，M、N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M、N间的电压就会减小．
当M、N间电压一定时，电阻越大时，导体中的电流越小．
解答：解：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，M、N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M、N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．
电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
故答案为 向右移动（或向b移动）；电压表示数为3V；电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
点评：本题考查了学生对控制变量法的掌握和欧姆定律的理解，同时也考查了实验探究能力．解答本题时，我们要清楚以下三点：①实验方法：控制变量法；②滑动变阻器的作用：通过改变电路中的电流和部分电路两端的电压，使不同电阻两端的电压相同；③欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比．