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    5．探究电流与电压、电阻的关系．
    提出问题：通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
    猜    想：①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比．
    ②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比．
    ③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
    实验器材：电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（20Ω 2 A、50Ω 1 A），导线若干．

    实验过程：
    （1）根据图1所示实物图在图2虚线框内画出电路图．
    （2）小明按图1正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程．小明操作中的错误是滑动变阻器阻值没有全部接入电路．
    （3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一．分析数据可得出猜想①是正确的．
    表一                                              表二
    电压U/V1.21.62.02.42.8电阻R/Ω51015
    电流I/A0.120.160.200.240.28电流 I/A0.300.150.10
    （4）小红在探究猜想③时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据．分析数据得出，猜想③是正确的．实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是保持电阻两端电压不变．
    （5）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究．小华与小红的实验相比不同之处是：电压表与滑动变阻器并联．

    分析 （1）根据电流流向法，先画出电源的符号，从电源的负极依次画出串联的电路原件回到负极，然后把电压表并联在电阻的两端；
    （2）连接完电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值．
    （3）根据表一数据，看在阻值一定的情况下，电压与电流的比值有什么特点，从而得出结论．
    （4）要探究“导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”应保持导体两端的电压不变．
    （5）由表二可知电阻两端的电压U=I1R1=0.30A×5Ω=1.5V，此时滑动变阻器两端的电压是4.5V-1.5V=3V，
    电压表示数是3V，由此可见，电压表测的是滑动变阻器两端的电压．

    解答 解：（1）先画出电源的符号，然后根据流向法，从电源的再次出发依次画出开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器回到负极，然后把电压表并联在定值电阻的两端，如下图所示：

    （2）闭合开关，电流表有示数，电路不存在断路；由电路图知，滑动变阻器滑片在最左端，滑动变阻器阻值没有全部接入电路，接入电路的阻值为零，闭合开关时，滑动变阻器滑片应在最右端，滑动变阻器滑片位置错误；
    （3）由表一数据可知，在电阻一定的情况下，流过导体的电流与导体两端的电压成正比，由此可知猜想①时正确的．
    （4）要验证猜想③需要保持电阻两端电压不变，每次更换电阻后移动滑片的目的是保持电阻两端电压不变．
    （5）由表二可知电阻两端的电压U=I1R1=0.30A×5Ω=1.5V，由串联电路特点知，滑动变阻器两端的电压是4.5V-1.5V=3V，
    而电压表示数是3V，则电压表与滑动变阻器并联，测滑动变阻器两端的电压．
    故答案为：（1）电路图见解答；（2）滑动变阻器阻值没有全部接入电路；（3）①；（4）保持电阻两端电压不变；（5）电压表与滑动变阻器并联．

    点评 本实验应用了控制变量法，认真分析表中所给实验数据、熟练应用串联电路特点、欧姆定律、控制变量法是正确解题的关键．

    练习册系列答案
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