Question

某實驗小組的同學探究電流與電壓的關系時，用到如下器材：電源1個，電流表、電壓表各1只，定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω各1只），滑動變阻器1只，開關1個，導線若干；設計的電路如圖所示．
（1）這個實驗使用了控制變量的方法，其中被控制的變量是

 

．
（2）當調節滑動變阻器的滑片時，他們發現電壓表和電流表的示數變化相反，已知實驗中使用的電源是穩壓電源，電源兩端電壓保持不變，則出現這一現象的原因是電壓表錯誤地接到了

 

的兩端．
（3）將電路連接正確后，下面是他們獲取的一組實驗數據，則實驗中他們選用的定值電阻阻值為

 

Ω；

電壓U/V	2	4	6	8	10
電流I/A	0.39	0.79	1.20	1.58	2.00

（4）請在坐標系上畫出電流隨電壓變化的圖象；

（5）分析表中的數據或圖象，你能得出的探究結論：

 

．

Answer 1

分析：（1）解決此探究實驗：“電流跟電壓、電阻的關系”時需要利用控制變量法，研究電流跟電壓關系時，應該控制電阻不變；
（2）如果把電壓表連在滑動變阻器的兩端，這樣當滑動變阻器連入電路中的電阻變大時，電路中的電流減小，定值電阻兩端的電壓減小，所以滑動變阻器兩端的電壓增大，兩電表變化相反；
（3）結合題中表格中的數據分析電流和電壓的關系；
（4）根據表格中的電流和電壓值描點作圖，知道在在I-U圖象中，斜率越小，表示該電阻的阻值越大；
（5）根據表格數據，可以知道在電阻一定時，電壓越大，電流越大．

解答：解：（1）該實驗控制的是電阻R不變，研究電流跟電壓關系；
（2）如果電壓表接到滑動變阻器R₂兩端，當調節滑動變阻器的滑片使電阻增大時，電路中的電流會減小，定值電阻兩端的電壓也會減小，所以滑動變阻器的電壓會增大，即電壓表的示數也會增大，因此電壓表和電流表的示數變化相反；
（3）定值電阻R=

U

I

=

10

2

Ω=5Ω；
（4）電流隨電壓變化的圖象：

（5）由圖象可知，
在電阻一定時，通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比；
故答案為：（1）電阻；
（2）滑動變阻器R₂；
（3）5Ω；
（4）
（5）在電阻一定時，通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比．

點評：該題是對探究電流、電壓和電阻三者之間的關系，側重考查控制變量法．