Question

11．小明探究了电流与电阻的关系：

（1）如图甲所示，用笔划线代替导线，将电路连接完整．
（2）小明在AB间接入5Ω的电阻，闭合开关后向右移动滑片，电压表的示数将变大（变大/不变/变小）．实验过程中，电流表示数如图乙所示时，小明记录下电流表的示数，其值为0.3A，同时他也记下了电压表的示数．
（3）保持（2）中滑片位置不变，小明在AB间换接入10Ω的电阻，闭合开关后，他应向左（左/右）移动滑片，直到电压表的示数为1.5V．小明在分析数据得出结论前需要（需要/不需要）在AB间再换接其它阻值的电阻进行实验．

Answer 1

分析 （1）要探究电流与电阻的关系，需要在电路中串联不同阻值的电阻，但保持不同阻值的电阻两端电压相同，比较通过电阻的电流与电阻值的对应关系，所以电压表要与定值电阻并联；
（2）电源电压不变，向右移动滑动变阻器滑片，接入电路电阻减小，所以电路电流增大，根据在串联电路中，U=IR分析电压表示数的变化；读取电流表示数时，首先明确电流表选择的量程和对应的分度值，读数时视线与指针所在刻度线相垂直；
（3）探究电流与电阻的关系，电阻阻值虽然变化，但两端电压不变，根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移动的方向；
为避免实验的偶然性，使结论更具普遍性，应多次更换电阻进行多次实验．

解答 解：
（1）由图知，大部分元件以连接完毕，只要将电压表与定值电阻并联即可，实物连接如下：

（2）在串联电路中，一个电阻不变，另一个电阻增大，电路总电阻增大，滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路电阻减小，根据电阻的串联规律，所以电路总电阻减小，电源电压不变，由公式I=$\frac{U}{R}$知，电路电流增大；
根据欧姆定律的变形公式U=IR，所以定值电阻两端电压增大，也就是电压表示数变大；
电流表选择的是0～0.6A，对应的分度值为0.02A，此时的电流为0.3A；
（3）由上知，当定值电阻为5Ω时，由I=$\frac{U}{R}$知，两端电压为U′=I′R′=0.3A×5Ω=1.5V；
在AB间接10Ω电阻，闭合开关，根据分压原理，电压表示数变大，根据串联电路电压的规律，应减小电压表示数，增大变阻器的电压，由分原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，即向左移动滑片，直到电压表示数为1.5V不变．
为使结论更具普遍性，在分析数据得出结论前需要在AB间再换接其它阻值的电阻进行实验．
故答案为：
（1）如上 图所示；
（2）变大；0.3；（3）左；电压；1.5V；需要．

点评 此题考查的是探究电流与电阻关系实验，是电学重要的实验之一，考查电路的连接、操作过程、电表读数及控制变量法及归纳法的应用．