Question

小明為探究電流與電壓、電阻的關系設計了下面的實驗步驟．步驟1：保持定值電阻R的阻值不變，閉合開關S后，改變R兩端的電壓，依次為2V、4V、6V，分別讀出并記錄對應于不同電壓下的電流表示數，觀察并比較每次電流表的示數的大小，并記入表格中．步驟2：保持每次定值電阻兩端電壓不變，換用不同的定值電阻，使電阻成整數倍的變化，如5Ω、10Ω、15Ω，分別讀出并記錄對應于不同阻值的電流表的示數，比較每次的電阻值與電流值的乘積是否相等．
（1）“步驟1”的設計目的是為了探究________；
（2）在“步驟1”中小明測得的數據如下表甲所示，請根據甲表中的數據在圖乙中畫出U-I圖象．分析圖象能得出結論：________．
（3）當在按“步驟2”操做，選一個“5Ω”的電阻時，測得電流表示數為0.2A，當換“10Ω”來做時，發現電流表的示數不是0.1A，（不考慮溫度對電阻的影響），你認為電流表的讀數將會是________（選填“大于”或“小于”）0.1A，為達到實驗目的，應該移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為________V．

Answer 1

解：（1）步驟1中保持定值電阻R的阻值不變，改變R兩端的電壓，研究的是：電阻一定，電流與電壓的關系
（2）U-I圖象如右圖；得出結論：電阻一定時，電流與電壓成正比
（3）為了控制電壓不變，必須使10Ω電阻兩端的電壓減小，就要求滑動變阻器連入的電阻變大、電路中的電流變小（當時的電流值大于0.1A），分壓增大，使10Ω兩端的電壓減小為原來值U=0.2A×5Ω=1V
故答案為：（1）電阻一定，電流與電壓的關系；（2）電阻一定時，電流與電壓成正比；
（3）大于，1．
分析：（1）通過導體的電流與導體兩端的電壓、導體電阻兩個因素有關，因此實驗時要應用控制變量法，即：研究與電壓的關系要保持電阻不變；研究與電阻的關系要保持電壓不變；步驟1是為了探究當電壓一定時電流與電阻的關系．
（2）由表中數據可知，電流隨電壓的增大而增大，并且成倍數的增大，即成正比．
（3）當換成10Ω的電阻時，分壓增大，但為了控制電壓不變，必須使10Ω電阻兩端的電壓減小，就要求滑動變阻器連入的電阻變大、電路中的電流變小，分壓增大，使10Ω兩端的電壓減小為原來值U=0.2A×5Ω=1V
點評：探究電流與電壓、電阻的關系時要采用控制變量法，如何控制變量是關鍵，特別是控制電壓不變（研究電流與電阻的關系時）